1、等差数列(二)学习目标1.能根据等差数列的定义推出等差数列的重要性质.2.能运用等差数列的性质解决有关问题知识点一等差数列与一次函数1等差数列的图象等差数列的通项公式ana1(n1)ddn(a1d),当d0时,an是关于n的常数函数;当d0时,an是关于n的一次函数,点(n,an)分布在以d为斜率的直线上,且是这条直线上的一列孤立的点2公差d与斜率等差数列an的图象是一条直线上的孤立的点,而这条直线的斜率即为公差d,即d(n2,nN*)知识点二推广的等差数列的通项公式已知a1求an,则ana1(n1)d.(n1)已知am求an,则anam(nm)d.(mn)思考已知等差数列an中的am和an,
2、如何求d?答案由an的通项公式得ana1(n1)d,ama1(m1)d,两式相减得anam(nm)d,d.知识点三等差数列的性质1若an,bn分别是公差为d,d的等差数列,则有数列结论can公差为d的等差数列(c为任一常数)can公差为cd的等差数列(c为任一常数)anank公差为2d的等差数列(k为常数,kN*)panqbn公差为pdqd的等差数列(p,q为常数)2.等差数列的项的对称性在有穷等差数列中,与首末两项“等距离”的两项之和等于首项与末项的和即a1ana2an1a3an2.3下标性质:在等差数列an中,若mnpq(m,n,p,qN*),则amanapaq.特别的,若mn2p(m,n
3、,pN*),则有aman2ap.思考等差数列an中,若a57,a919,则a2a12_,a7_.答案a2a12a5a926a713题型一等差数列的性质及应用例1(1)已知等差数列an中,a2a6a101,求a4a8.(2)设an是公差为正数的等差数列,若a1a2a315,a1a2a380,求a11a12a13的值解(1)方法一根据等差数列的通项公式,得a2a6a10(a1d)(a15d)(a19d)3a115d.由题意知,3a115d1,即a15d.a4a82a110d2(a15d).方法二根据等差数列性质a2a10a4a82a6.由a2a6a101,得3a61,解得a6,a4a82a6.(2
4、)an是公差为正数的等差数列,设公差为d(d0),a1a32a2,a1a2a3153a2,a25,又a1a2a380,a1a3(5d)(5d)16d3或d3(舍去),a12a210d35,a11a12a133a12105.跟踪训练1在等差数列an中:(1)若a35,则a12a4_;(2)a1a2a324,a18a19a2078,则此数列a1a20等于_答案(1)15(2)18解析(1)a12a4a1(a3a5)(a1a5)a32a3a33a315.(2)由已知可得(a1a2a3)(a18a19a20)2478(a1a20)(a2a19)(a3a18)54a1a2018.题型二等差数列项的设法及
5、运算例2已知四个数依次成等差数列且是递增数列,四个数的平方和为94,首尾两数之积比中间两数之积少18,求此等差数列解设四个数为a3d,ad,ad,a3d,则又因为是递增数列,所以d0,所以解得a,d,此等差数列为1,2,5,8或8,5,2,1.跟踪训练2已知三个数成等差数列并且数列是递增的,它们的和为18,平方和为116,求这三个数解方法一设这三个数为a,b,c,则由题意得解得a4,b6,c8.这三个数为4,6,8.方法二设这三个数为ad,a,ad,由已知可得由得a6,代入得d2,该数列是递增的,d2舍去,这三个数为4,6,8.题型三等差数列的综合问题例3已知数列an中,a1,an2(n2,n
6、N*),数列bn满足bn(nN*)(1)求证:数列bn是等差数列,并写出bn的通项公式;(2)求数列an的通项公式及数列an中的最大项与最小项解(1)因为an2(n2,nN*),所以an1,所以1,即1.因为bn,所以bnbn11(n2,nN*)又a1,b1,所以数列bn是以b1为首项,1为公差的等差数列故bn(n1)1n(nN*)(2)由(1)得an11,当n3时,数列an是递减数列,且an1.又a1,a22,a3,所以在数列an中,最大项为a3,最小项为a22.跟踪训练3设等差数列an的公差为d.若数列为递减数列,则()Ad0Ca1d0答案C解析设bn,则bn1,由于是递减数列,则bnbn
7、1,即.y2x是单调增函数,a1ana1an1,a1ana1(and)0,a1(anand)0,即a1(d)0,a1d0.题型四等差数列的实际应用例4某公司2009年经销一种数码产品,获利200万元,从2010年起,预计其利润每年比上一年减少20万元,按照这一规律,如果公司不开发新产品,也不调整经营策略,从哪一年起,该公司经销这一产品将亏损?解记2009年为第一年,由题设可知第1年获利200万元,第2年获利180万元,第3年获利160万元,则每年获利构成等差数列an,且当an0时,该公司经销此产品将亏损设第n年的利润为an,因为a1200,公差d20,所以ana1(n1)d22020n.由题意
8、知数列an为递减数列,令an0,即an22020n11,即从第12年起,也就是从2020年开始,该公司经销此产品将亏损跟踪训练4九章算术“竹九节”问题:现有一根9节的竹子,自上而下各节的容积成等差数列,上面4节的容积共3升,下面3节的容积共4升,则第5节的容积为()A1升 B.升 C.升 D.升答案B解析设自上而下9节竹子各节的容积构成等差数列an,其首项为a1,公差为d,由条件得,即,解得,所以a5a14d.审题不仔细致误例5首项为24的等差数列,从第10项开始为正数,则公差d的取值范围为_错解方法一由a100得249d0,d.方法二由得,d3.答案d0”的同时还表明“a90”这一条件正解依
9、题意得即d3.答案0 Ba2a1010Ca3a990 Da51514下列是关于公差d0的等差数列an的四个命题:p1:数列an是递增数列; p2:数列nan是递增数列;p3:数列是递增数列;p4:数列an3nd是递增数列;其中的真命题为()Ap1,p2 Bp3,p4Cp2,p3 Dp1,p45在等差数列an中,已知a12a8a1596,则2a9a10_.一、选择题1设数列an,bn都是等差数列,且a125,b175,a2b2100,则a37b37等于()A0 B37 C100 D372等差数列an中,若a3a4a5a6a7450,则a2a8的值等于()A45 B75 C180 D3003数列a
10、n满足3anan1且a2a4a69,则log6(a5a7a9)的值是()A2 B C2 D.4由公差d0的等差数列a1,a2,an组成一个新的数列a1a3,a2a4,a3a5,下列说法正确的是()A新数列不是等差数列 B新数列是公差为d的等差数列C新数列是公差为2d的等差数列 D新数列是公差为3d的等差数列5已知数列an为等差数列且a1a7a134,则tan(a2a12)的值为()A. B C D6在数列an中,a32,a71,如果数列是等差数列,那么a11等于()A. B. C. D1二、填空题7在公差为2的等差数列an中,a312,则a8_.8若三个数成等差数列,它们的和为9,平方和为59
11、,则这三个数的积为_9数列an满足递推关系an3an13n1(nN*,n2),a15,则使得数列为等差数列的实数m的值为_10在如下数表中,已知每行、每列中的数都成等差数列.第1列第2列第3列第1行123第2行246第3行369那么位于表中的第n行第(n1)列的数是_三、解答题11已知数列an中,a14.(1)若anan13,求a10.(2)若数列为等差数列,且a6,求数列an的通项公式12下表给出一个“等差数阵”47a1j712a2jai1ai2aij其中每行、每列都是等差数列,aij表示位于第i行第j列的数(1)写出a45的值;(2)写出aij的计算公式13已知无穷等差数列an,首项a13
12、,公差d5,依次取出项的序号被4除余3的项组成数列bn(1)求b1和b2.(2)求数列bn的通项公式(3)数列bn中的第110项是数列an中的第几项?当堂检测答案1答案B解析方法一设等差数列的公差为d,则a3a52a16d46d10,所以d1,a7a16d268.方法二由等差数列的性质可得a1a7a3a510,又a12,所以a78.2答案C解析由a2a4a6a8a105a680,a616,a7a8(2a7a8)(a6a8a8)a68.3答案C解析a1a2a1010,又a1a101a2a100a3a992a51,a510a3a99.4答案D解析ana1(n1)ddna1d,因为d0,所以p1正确
13、;an3nd4dna1d,因4d0,所以是递增数列,p4正确,故选D.5答案24解析a12a8a154a896,a824.2a9a10a10a8a10a824.课时精练答案一、选择题1答案C解析a1b1100a2b2,anbn是常数列,a37b37100.2答案C解a3a4a5a6a7(a3a7)(a4a6)a55a5450,a590.a2a82a5180.3答案C解析an1an3,an为等差数列,且d3.a2a4a693a4,a43,a5a7a93a73(a43d)3(333)36,log6(a5a7a9)log6362.4答案C解析(an1an3)(anan2)(an1an)(an3an2
14、)2d,数列a1a3,a2a4,a3a5,是公差为2d的等差数列5答案D解析由等差数列的性质得a1a7a133a74,a7.tan(a2a12)tan(2a7)tan tan .6答案B解析依题意得2,a11.二、填空题7答案22解析a8a3(83)2121022.8答案21解析设这三个数为ad,a,ad,则解得或这三个数为1,3,7或7,3,1.这三个数的积为21.9答案解析a15,a23532123,a332333195,依题意得,成等差数列,2,m.10答案n2n解析观察可知,第n行的数构成以n为首项,n为公差的等差数列,所以第n行第(n1)列的数是n(n1)1nn2n.三、解答题11解
15、(1)因为anan13,所以an1an3,所以数列an是首项为4,公差为3的等差数列,所以a1049(3)23.(2)因为a14,a6,所以,4,设等差数列的公差为d,则5d,所以45d,解得d,所以(n1).所以an.12解(1)因为每行都成等差数列,所以a15a114(a12a11)16.a25a214(a22a21)27,又因为每列成等差数列,所以a45a153(a25a15)49.(2)该“等差数阵”的第一行是首项为4,公差为3的等差数列,所以a1j4(j1)33j1,第二行是首项为7,公差为5的等差数列,所以a2j7(j1)55j2,第j列是首项为a1j,公差为da2ja1j2j1的等差数列,因此aij3j1(i1)(2j1)2ijij.13解(1)由题意,等差数列an的通项公式为an3(n1)(5)85n,设数列bn的第n项是数列an的第m项,则需满足m4n1,nN*,所以b1a38537,b2a785727.(2)由(1)知bn1bna4(n1)1a4n14d20,所以新数列bn也为等差数列,且首项为b17,公差为d20,所以bnb1(n1)d7(n1)(20)1320n.(3)因为m4n1,nN*,所以当n110时,m41101439,所以数列bn中的第110项是数列an中的第439项第 16 页