
難點(diǎn):1、理解等差數(shù)列的概念與通項(xiàng)公式的意義;2、能靈活運(yùn)用等差數(shù)列的性質(zhì)解決問(wèn)題.
一、等差數(shù)列的定義
1、文字語(yǔ)言:如果一個(gè)數(shù)列從第2項(xiàng)起,每一項(xiàng)與它的前一項(xiàng)的差等于同一個(gè)常數(shù),那么這個(gè)數(shù)列就叫做等差數(shù)列,這個(gè)常數(shù)叫做等差數(shù)列的公差,通常用字母表示.
2、符號(hào)語(yǔ)言:若,則數(shù)列為等差數(shù)列(通??煞Q為AP數(shù)列)
【注意】
(1)“從第2項(xiàng)起”是指第1項(xiàng)前面沒有項(xiàng),無(wú)法與后續(xù)條件中“與前一項(xiàng)的差”相吻合.
(2)“每一項(xiàng)與它的前一項(xiàng)的差”這一運(yùn)算要求是指“相鄰且后項(xiàng)減去前項(xiàng)”,強(qiáng)調(diào)了:
①作差的順序;②這兩項(xiàng)必須相鄰.
(3)定義中的“同一常數(shù)”是指全部的后項(xiàng)減去前一項(xiàng)都等于同一個(gè)常數(shù),否則這個(gè)數(shù)列不能稱為等差數(shù)列.
二、等差數(shù)列的通項(xiàng)公式與等差中項(xiàng)
1、等差數(shù)列的通項(xiàng)公式
已知等差數(shù)列的首項(xiàng)為a1,公差為d,則通項(xiàng)公式為:
2、等差數(shù)列通項(xiàng)公式的推導(dǎo)過(guò)程
如果等差數(shù)列的首項(xiàng)是,公差是,根據(jù)等差數(shù)列的定義得到:
,,,…
所以,,,……
由此歸納出等差數(shù)列的通項(xiàng)公式為.
3、等差中項(xiàng)
如果三個(gè)數(shù)a,A,b成等差數(shù)列,那么A叫做a與b的等差中項(xiàng).
這三個(gè)數(shù)滿足的關(guān)系式是A=eq \f(a+b,2).
三、判斷或證明一個(gè)數(shù)列是等差數(shù)列的方法
1、定義法:(常數(shù))是等差數(shù)列;
2、中項(xiàng)法:是等差數(shù)列;
3、通項(xiàng)公式法:(,為常數(shù))是等差數(shù)列。
四、等差數(shù)列的性質(zhì)
1、若是公差為d的等差數(shù)列,正整數(shù)m,n,p,q滿足m+n=p+q,則.
特別地,當(dāng)m+n=2k(m,n,k∈N*)時(shí),.
2、對(duì)有窮等差數(shù)列,與首末兩項(xiàng)“等距離”的兩項(xiàng)之和等于首末兩項(xiàng)的和,
即
3、若是公差為d的等差數(shù)列,則
①(c為任一常數(shù))是公差為d的等差數(shù)列;
②(c為任一常數(shù))是公差為cd的等差數(shù)列;
③(k為常數(shù),k∈N*)是公差為2d的等差數(shù)列.
4、若,分別是公差為d1,d2的等差數(shù)列,
則數(shù)列 (p,q是常數(shù))是公差為的等差數(shù)列.
5、通項(xiàng)公式的推廣: (n,m∈N*).
五、設(shè)元法巧解等差數(shù)列中常見的設(shè)元技巧
1、某兩個(gè)數(shù)是等差數(shù)列中的連續(xù)兩個(gè)數(shù)且知其和,可設(shè)這兩個(gè)數(shù)為:,,公差為;
2、三個(gè)數(shù)成等差數(shù)列且知其和,常設(shè)此三數(shù)為:,,,公差為;
3、四個(gè)數(shù)成等差數(shù)列且知其和,常設(shè)成,,,,公差為。
六、等差數(shù)列的實(shí)際應(yīng)用
1、解決實(shí)際應(yīng)用問(wèn)題,首先要認(rèn)真領(lǐng)會(huì)題意,根據(jù)題目條件,尋找有用的信息.
若一組數(shù)按次序“定量”增加或減少時(shí),則這組數(shù)成等差數(shù)列。
2、合理地構(gòu)建等差數(shù)列模型是解決這類問(wèn)題的關(guān)鍵,在解題過(guò)程中,一定要分清首項(xiàng)、項(xiàng)數(shù)等關(guān)鍵的問(wèn)題
題型一 等差數(shù)列的概念
【例1】(2022·寧夏石嘴山·高一平羅中學(xué)??计谥校┫铝袛?shù)列不是等差數(shù)列的是( )
A.0,0,0,…,0,… B.-2,-1,0,…,n-3,…
C.1,3,5,…,2n-1,… D.0,1,3,…,,…
【變式1-1】(2023·河北唐山·高二開灤第一中學(xué)校考期末)若不全相等的非零實(shí)數(shù)成等差數(shù)列且公差為,那么( )
A.可能是等差數(shù)列 B.一定不是等差數(shù)列
C.一定是等差數(shù)列,且公差為 D.一定是等差數(shù)列,且公差為
【變式1-2】(2023·湖北孝感·高二校聯(lián)考期末)設(shè)是數(shù)列的前項(xiàng)積,則“”是“是等差數(shù)列”的( )
A.充分不必要條件 B.必要不充分條件
C.充要條件 D.既不充分也不必要條件
【變式1-3】(2023·全國(guó)·高二課時(shí)練習(xí))已知數(shù)列是等差數(shù)列,下面的數(shù)列中必為等差數(shù)列的個(gè)數(shù)是( )
① ② ③ ④
A.1 B.2 C.3 D.4
題型二 等差數(shù)列的通項(xiàng)與基本量
【例2】(2022·山西朔州·高二懷仁市第一中學(xué)校??计谀┮阎獢?shù)列,則是這個(gè)數(shù)列的( )
A.第11項(xiàng) B.第12項(xiàng) C.第13項(xiàng) D.第14項(xiàng)
【變式2-1】(2023·福建龍巖·高二??茧A段練習(xí))已知等差數(shù)列中,,,則首項(xiàng)與公差分別為( )
A. B. C. D.
【變式2-2】(2023·遼寧大連·高二統(tǒng)考期末)在等差數(shù)列中,,,則的公差為( )
A.1 B.2 C.4 D.8
【變式2-3】(2023·河北·高二石家莊市第十五中學(xué)??茧A段練習(xí))數(shù)列的通項(xiàng)公式分別為和,設(shè)這兩個(gè)數(shù)列的公共項(xiàng)構(gòu)成集合A,則集合中元素的個(gè)數(shù)為( )
A.167 B.168 C.169 D.170
題型三 等差中項(xiàng)及其應(yīng)用
【例3】(2023·山東日照·高二統(tǒng)考期中)已知,,則a,b的等差中項(xiàng)為( )
A. B. C.1 D.
【變式3-1】(2023·重慶·高三統(tǒng)考期中)記等差數(shù)列的公差為,若是與的等差中項(xiàng),則d的值為( )
A.0 B. C.1 D.2
【變式3-2】(2023·湖北孝感·高二統(tǒng)考期中)已知為等差數(shù)列,,,則( )
A. B. C. D.
【變式3-3】(2023·上海閔行·高二七寶中學(xué)??计谥校┮阎獢?shù)列滿足,且,,則 .
題型四 等差數(shù)列的性質(zhì)
【例4】(2023·河北邢臺(tái)·高二校聯(lián)考階段練習(xí))在等差數(shù)列中,若,則( )
A.12 B.18 C.6 D.9
【變式4-1】(2023·河南平頂山·高二統(tǒng)考期末)已知等差數(shù)列中,,是函數(shù)的兩個(gè)零點(diǎn),則( )
A.3 B.6 C.8 D.9
【變式4-2】(2023·重慶·高二西南大學(xué)附中??茧A段練習(xí))已知等差數(shù)列滿足,則( )
A.36 B.42 C.48 D.54
【變式4-3】(2023·廣東·高二校聯(lián)考期末)已知等差數(shù)列滿足,,則值為( )
A.1024 B. C.256 D.
題型五 設(shè)元法巧解等差數(shù)列
【例5】(2022·全國(guó)·高二課時(shí)練習(xí))三個(gè)數(shù)成等差數(shù)列,它們的和是15,它們的平方和等于83,求這三個(gè)數(shù).
【變式5-1】(2022·全國(guó)·高二課時(shí)練習(xí))(多選)已知四個(gè)數(shù)成等差數(shù)列,它們的和為28,中間兩項(xiàng)的積為40,則這四個(gè)數(shù)依次為( )
A.-2,4,10,16 B.16,10,4,-2
C.2,5,8,11 D.11,8,5,2
【變式5-2】(2023·全國(guó)·高二課時(shí)練習(xí))已知五個(gè)數(shù)成等差數(shù)列,它們的和為5,平方和為,求這5個(gè)數(shù).
【變式5-2】(2023·江西吉安·高三吉安一中校考期中)已知五個(gè)數(shù)成等差數(shù)列,這五個(gè)數(shù)之和為100,其中較大的三個(gè)數(shù)之和的是較小的兩個(gè)數(shù)之和,則這五個(gè)數(shù)中最大的數(shù)為( )
A. B.20 C. D.
題型六 由等差數(shù)列構(gòu)造新數(shù)列
【例6】(2022·全國(guó)·高二課時(shí)練習(xí))在等差數(shù)列-5,,-2,,…的每相鄰兩項(xiàng)中插入一個(gè)數(shù),使之成為一個(gè)新的等差數(shù)列,則新的數(shù)列的通項(xiàng)公式為( )
A. B.
C. D.
【變式6-1】(2023·遼寧錦州·高二渤海大學(xué)附屬高級(jí)中學(xué)??茧A段練習(xí))已知等差數(shù)列的首項(xiàng),公差,在中每相鄰兩項(xiàng)之間都插入4個(gè)數(shù),使它們和原數(shù)列的數(shù)一起構(gòu)成一個(gè)新的等差數(shù)列,則( )
A.4043 B.4044 C.4045 D.4046
【變式6-2】(2023·湖北襄陽(yáng)·襄陽(yáng)四中??寄M預(yù)測(cè))已知等差數(shù)列中,,若在數(shù)列每相鄰兩項(xiàng)之間插入三個(gè)數(shù),使得新數(shù)列也是一個(gè)等差數(shù)列,則新數(shù)列的第43項(xiàng)為 .
【變式6-3】(2023·浙江寧波·高二鎮(zhèn)海中學(xué)校考期中)已知等差數(shù)列,現(xiàn)在其每相鄰兩項(xiàng)之間插入一個(gè)數(shù),使之成為一個(gè)新的等差數(shù)列.
(1)求新數(shù)列的通項(xiàng)公式;
(2)16是新數(shù)列中的項(xiàng)嗎?若是,求出是第幾項(xiàng),若不是,說(shuō)明理由.
題型七 等差數(shù)列的證明
【例7】(2022·湖南岳陽(yáng)·統(tǒng)考二模)數(shù)列滿足,.
(1)求,;
(2)證明是等差數(shù)列,并求的通項(xiàng)公式.
【變式7-1】(2023·浙江紹興·高二??计谥校┮阎獢?shù)列滿足,(),令.
(1)求的值;
(2)求證:數(shù)列是等差數(shù)列,并求出數(shù)列的通項(xiàng)公式.
【變式7-2】(2023·湖北·高二??计谥校┮阎獫M足,且.
(1)求;
(2)證明數(shù)列是等差數(shù)列,并求的通項(xiàng)公式.
【變式7-3】(2023·全國(guó)·高二專題練習(xí))設(shè)數(shù)列的前n項(xiàng)和為,,,.證明:為等差數(shù)列;
題型八 等差數(shù)列的實(shí)際應(yīng)用
【例8】(2023·河北保定·高二統(tǒng)考期末)2022北京冬奧會(huì)開幕式將我國(guó)二十四節(jié)氣融入倒計(jì)時(shí),盡顯中國(guó)人之浪漫.倒計(jì)時(shí)依次為:大寒、小寒、冬至、大雪、小雪、立冬、霜降、寒露、秋分、白露、處暑、立秋、大暑、小暑、夏至、芒種、小滿、立夏、谷雨、清明、春分、驚蟄、雨水、立春,已知從冬至到夏至的日影長(zhǎng)等量減少,若冬至、立冬、秋分三個(gè)節(jié)氣的日影長(zhǎng)之和為31.5寸,問(wèn)大雪、寒露的日影長(zhǎng)之和為( )
A.21寸 B.20.5寸 C.20寸 D.19.5寸
【變式8-1】(2022·江蘇·高二鹽城市第一中學(xué)校聯(lián)考階段練習(xí))中國(guó)古代有一個(gè)問(wèn)題為“今有竹九節(jié),下三節(jié)容量四升,上四節(jié)容量三升.問(wèn)中間二節(jié)欲均容各多少?”其中“欲均容”的意思是使容量變化均勻,即由下往上均勻變細(xì).該問(wèn)題中由上往下數(shù)的第2節(jié),第3節(jié),第8節(jié)竹子的容積之和為( )
A.升 B.升 C.升 D.升
【變式8-2】(2023·重慶沙坪壩·高三重慶八中校考期中)哈雷彗星是唯一能用裸眼直接看見的短周期彗星,其繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)周期為76年,曾于1606年回到近日點(diǎn),奧伯斯彗星的繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)周期為70年,也曾于1606年回到近日點(diǎn),則哈雷彗星與奧伯斯彗星下次同年回到近日點(diǎn)的年份為( )
A.3916年 B.4190年 C.4266年 D.4570年
【變式8-3】(2023·江西宜春·高二上高中學(xué)??计谀稄埱窠ㄋ憬?jīng)》是我國(guó)古代內(nèi)容極為豐富的數(shù)學(xué)名著,書中有如下問(wèn)題:“今有女不善織,日減功遲,初日織五尺,末日織一尺,今三十織迄……”其大意為:有一女子不善于織布,每天比前一天少織同樣多的布,第一天織5尺,最后一天織一尺,三十天織完…….則該女子第11天織布( )
A.尺 B.尺 C.尺 D.尺
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