第2课时
等差数列的性质
1.掌握等差数列的性质,能用性质解决一些实际问题.
2.能用等差数列的知识解决一些应用问题.
等差数列的性质
{an}是公差为d的等差数列,
若正整数m,n,p,q满足m+n=p+q,则:am+an=_____.ap+aq
1.已知等差数列{an}中,a7+a9=16,a8等于( )
A.8 B.16 C.24 D.32
【解析】选A.因为a7+a9=2a8=16,故a8=8.
2.数列{an}是等差数列,公差为d,则数列{2an}的公差是
.
【解析】数列{2an}的公差是2d.
答案:2d
3.数列{an}是等差数列,a3+a5=a2+ =2 .
【解析】利用等差数列的性质,因为3+5=2+6=2×4,所以
a3+a5=a2+a6=2a4.
答案:a6 a4
一、等差数列的性质
结合等差数列的性质:m+n=p+q⇒am+an=ap+aq,探究下列问题:
探究1:该性质反过来是否成立?
提示:不一定,当数列是常数列时,结论不成立;当数列是非
常数列的等差数列时,结论成立.
探究2:特别地,若m+n=2p(m,n,p∈N*),那么am+an=2ap是否
成立?若m+n+p=q+r+s(m,n,p,q,r,s∈N*),是否有
am+an+ap=aq+ar+as成立?
提示:成立.因为当m+n=2p时,am+an=a1+(m-1)d+a1+(n-1)d
=2a1+(m+n-2)d=2a1+2(p-1)d=2ap,
同理可以证明若m+n+p=q+r+s(m,n,p,q,r,s∈N*),有
am+an+ap=aq+ar+as成立.
【探究总结】等差数列的常用性质
(1)在有穷等差数列中,与首末两项“等距离”的两项之和相
等,且等于首末两项之和,即a1+an=a2+an-1=…=ak+an-k+1.
(2)在等差数列{an}中,公差d对任意的m,n∈N*且m≠n,都有
d=
(3){an},{bn}均为等差数列,则{an±bn}也为等差数列.
(4)若{kn}为等差数列,kn∈N*,{an}为等差数列,则 也
为等差数列.
二、等差数列与一次函数
根据等差数列的通项公式an=a1+(n-1)d,思考下面问题:
探究1:能否把等差数列的通项公式化为一次函数?
提示:能.an=a1+(n-1)d=dn+(a1-d),令d=a(a为常数),
a1-d =b(b为常数),则等差数列的通项公式化为一次函数
an=an+b(n∈N*).
探究2:若数列的通项公式an是n的一次函数,那么数列{an}是
等差数列吗?
提示:是.设an=an+b(a,b为常数),则an+1=a(n+1)+b,则an+1-
an=a(n+1)+b-an-b=a(常数),故数列{an}是等差数列.
【探究总结】等差数列的函数性质
(1)当公差d≠0时,等差数列{an}的通项公式:an=a1+(n-1)d
=pn+q(其中p=d)是关于n的一次函数,表示数列的各点(n,an)
在一次函数y=px+q的图象上,且该直线的斜率为公差d.
(2)从图象的角度看,等差数列的图象是一条直线上孤立的
点,且斜率
(3)等差数列的单调性取决于公差d的符号.
【拓展延伸】等差数列与一次函数y=kx+b(k≠0)的区别与联系
等差数列 一次函数
解析式 an=an+b(n∈N*) y=kx+b
不同点
定义域为N*,图象是直线上
一系列孤立的点
定义域为R,图象是一
条直线
相同点
等差数列的通项公式与函数的解析式都是关于自变
量的一次函数,都是最简单的也是最基本的数列和
函数
类型一 等差数列性质的应用
1.已知等差数列{an}满足a1+a2+a3+…+a101=0,则有( )
A.a1+a101>0 B.a2+a1010的等差数列{an}
的四个说法:
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{an+3nd}是递增数列,其中正确
的为( )
A.p1,p2 B.p3,p4
C.p2,p3 D.p1,p4
【解题指南】1.本题可用通项公式求解或者利用一次函数图象
求解.
2.借助增函数的定义判断所给数列是否为递增数列.
【自主解答】1.选B.不妨设p2.选D.
p1:数列{an}是递增数列,由an+1-an=d>0,知数列{an}是递增数
列,正确.
p2:数列{nan}是递增数列,由(n+1)an+1-nan
=(n+1)(a1+nd)-n[a1+(n-1)d]
=a1+2nd,仅有d>0是无法判断a1+2nd的正负的,因而不能判定
(n+1)an+1,nan的大小,错误.
p3:数列 是递增数列,显然,当an=n时, =1,数列
是常数列,不是递增数列,错误.
p4:数列{an+3nd}是递增数列,数列的第n+1项减去数列的第n
项
[an+1+3(n+1)d]-(an+3nd)
=(an+1-an)+[3(n+1)d-3nd]
=d+3d=4d>0.
所以an+1+3(n+1)d>an+3nd,即数列{an+3nd}是递增数列,正确.
【规律总结】等差数列函数特性应用的关注点
(1)把等差数列的通项公式看成一个特殊的一次函数,已知部
分元素可求其他元素.
(2)利用研究函数的方法研究数列的单调性、最值等性质.
【变式训练】已知:等差数列{an}满足an+2an+1+an+2=4,则该数
列为( )
A.递增数列 B.递减数列
C.常数列 D.不能确定
【解析】选C.由n+n+2=2(n+1),
得an+an+2=2an+1,即an+1=1,
所以等差数列{an}为常数列.
类型三 等差数列的实际应用
1.《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节的容积共为3升,下面3节
的容积共为4升,则第5节的容积为 升.
2.甲、乙两人连续6年对某县农村养鸡业规模进行调查,提供
的两个不同的信息表如图所示:
甲调查表明:从第1年平均每个养鸡场生产1万只鸡上升到第6
年平均每个养鸡场生产2万只鸡.
乙调查表明:由第1年养鸡场个数30个减少到第6年10个.请你
根据提供的信息:
(1)求第2年养鸡场的个数及全县出产鸡的总只数.
(2)到第6年这个县的养鸡业规模比第1年是扩大了还是缩小了
?请说明理由.
【解题指南】1.设出自上而下各节的容积构成的等差数列,则
该数列的前4项和为3,后3项和为4,而所求结果为第5项.
2.由图象可知养鸡数和养鸡场数目皆构成等差数列,所给的即
数列的两项,可求数列的通项公式,根据通项公式来解题.
【自主解答】1.设自上而下各节的容积构成的等差数列为
a1,a2,a3,a4,a5,a6,a7,a8,a9.
则
解得 故a5=a1+4d= .
答案:
2.(1)设第n年每个养鸡场饲养鸡an万只,养鸡场为bn个,由图
知{an},{bn}均为等差数列且1≤n≤6,
a1=1,a6=2,所以an=0.2n+0.8,
b1=30,b6=10,所以bn=-4n+34,
所以a2=0.2×2+0.8=1.2,
b2=-4×2+34=26,a2b2=1.2×26=31.2(万只).
所以第2年有养鸡场26个,全县出产鸡31.2万只.
(2)a1b1=1×30=30(万只),a6b6=2×10=20(万只).
因为a6b6