新人教A版必修5高中数学2.2等差数列(1)学案(三)
高中数学 2.2等差数列(1)学案
新人教A 版必修5
学习目标
1. 理解等差数列的概念,了解公差的概念,明确一个数列是等差数列的限定条件,能根据定义判断
一个数列是等差数列;
2. 探索并掌握等差数列的通项公式;
3. 正确认识使用等差数列各种表示法,能灵活运用通项公式求等差数列的首项、公差、项数、指定项.
学习重难点
1.重点: 等差数列的通项公式
2.难点: 灵活运用通项公式求等差数列的首项、公差、项数、指定项
一、课前准备 (预习教材P 36 ~ P 39 ,找出疑惑之处)
复习1:什么是数列? 复习2:数列有几种表示方法?分别是哪几种方法?
二、试一试
问题一:等差数列的概念
1:请同学们仔细观察,看看以下四个数列有什么共同特征?
① 0,5,10,15,20,25,… ② 48,53,58,63
③ 18,15.5,13,10.5,8,5.5 ④ 10072,10144,10216,10288,10366 新知:
1.等差数列:一般地,如果一个数列从第 项起,每一项与它 一项的 等于同一个常数,
这个数列就叫做等差数列,这个常数就叫做等差数列的 , 常用字母 表示.
2.等差中项:由三个数a ,A , b 组成的等差数列,这时数 叫做数 和 的等差中项,
用等式表示为A =
问题二:等差数列的通项公式
2:数列①、②、③、④的通项公式存在吗?如果存在,分别是什么?
若一等差数列{}n a 的首项是1a ,公差是d ,则据其定义可得:
21a a -= ,即:21a a =+ 32a a -= , 即:321a a d a =+=+ 43a a -= ,即:431a a d a =+=+ ……
由此归纳等差数列的通项公式可得:n a =
∴已知一数列为等差数列,则只要知其首项1a 和公差d ,便可求得其通项n a .
※ 学习探究
探究1 ⑴求等差数列8,5,2…的第20项;
⑵ -401是不是等差数列-5,-9,-13…的项?如果是,是第几项?
变式:(1)求等差数列3,7,11,……的第10项.
(2)100是不是等差数列2,9,16,……的项?如果是,是第几项?如果不是,说明理由.
小结:要求出数列中的项,关键是求出通项公式;要想判断一数是否为某一数列的其中一项,
则关键是要看是否存在一正整数n 值,使得n a 等于这一数. 探究 2 已知数列{n a }的通项公式n a pn q =+,其中p 、q 是常数,那么这个数列是否一定是等差数列?
若是,首项与公差分别是多少?
变式:已知数列的通项公式为61n a n =-,问这个数列是否一定是等差数列?
若是,首项与公差分别是什么?
小结:要判定{}n a 是不是等差数列,只要看1n n a a --(n ≥2)是不是一个与n 无关的常数. ※ 模仿练习
练1. 等差数列1,-3,-7,-11,…,求它的通项公式和第20项.
练2.在等差数列{}n a 的首项是51210,31a a ==, 求数列的首项与公差.
三、总结提升 ※ 学习小结
1. 等差数列定义: 1n n a a d --= (n ≥2);
2. 等差数列通项公式:n a =1(1)a n d +- (n ≥1).
※ 知识拓展
1. 等差数列通项公式为1(1)n a a n d =+-或()n m a a n m d =+-. 分析等差数列的通项公式,可知其为一次
函数,图象上表现为直线1(1)y a x d =+-上的一些间隔均匀的孤立点.
2. 若三个数成等差数列,且已知和时,可设这三个数为,,a d a a d -+. 若四个数成等差数列,
可设这四个数为3,,,3a d a d a d a d --++.
当堂检测
1. 等差数列1,-1,-3,…,-89的项数是( ). A. 92 B. 47 C. 46 D. 45
2. 数列{}n a 的通项公式25n a n =+,则此数列是( ).
A.公差为2的等差数列
B.公差为5的等差数列
C.首项为2的等差数列
D.公差为n 的等差数列
3. 等差数列的第1项是7,第7项是-1,则它的第5项是( ). A. 2 B. 3 C. 4 D. 6
4. 在△ABC 中,三个内角A ,B ,C 成等差数列,则∠B = .
5. 等差数列的相邻4项是a +1,a +3,b ,a +b ,那么a = ,b = .
课后作业
1. 在等差数列{}n a 中,
⑴已知12a =,d =3,n =10,求n a ; ⑵已知13a =,21n a =,d =2,求n ;
⑶已知
112
a=,
627
a=,求d;⑷已知d=-1
3
,
7
8
a=,求
1
a.
2. 一个木制梯形架的上下底边分别为33cm,75cm,把梯形的两腰各6等分,用平行木条连接各分点,
构成梯形架的各级,试计算梯形架中间各级的宽度.
课后反思。
高中数学:人教A版 2.3.2 等差数列(习题课)学案
2.3.3 等差数列(习题课)-----学案 一、学习目标 1.掌握a n 与S n 的关系并会应用.(难点)2.掌握等差数列前n 项和的性质及应用.(重点)3.会求等差数列前n 项和的最值.(重点、易错点)二、自主学习教材整理 等差数列前n 项和的性质阅读教材P 44例3~P 45,完成下列问题.1.S n 与a n 的关系a n =⎩⎪⎨⎪⎧S 1,n =1S n -S n -1.n ≥2 2.等差数列前n 项和的性质(1)等差数列{a n }中,其前n 项和为S n ,则{a n }中连续的n 项和构成的数列S n ,S 2n -S n ,S 3n -S 2n ,S 4n -S 3n ,…构成等差数列.(2)数列{a n }是等差数列⇔S n =an 2+bn (a ,b 为常数).3.等差数列前n 项和S n 的最值(1)若a 1<0,d >0,则数列的前面若干项为负数项(或0),所以将这些项相加即得{S n }的最小值.(2)若a 1>0,d <0,则数列的前面若干项为正数项(或0),所以将这些项相加即得{S n }的最大值.特别地,若a 1>0,d >0,则S 1是{S n }的最小值;若a 1<0,d <0,则S 1是{S n }的最大值. 做一做:1.下列说法中正确的有________(填序号).(1)若S n 为等差数列{a n } 的前n 项和,则数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫S n n 也是等差数列. (2)在等差数列{a n }中,当项数m 为偶数2n 时,则S 偶-S 奇=a n +1.(3)若a 1>0,d <0,则等差数列中所有正项之和最大.(4)在等差数列中,S n 是其前n 项和,则有S 2n -1=(2n -1)a n .【解析】 (1)正确.因为由等差数列前n 项和公式知S n n =d 2n +a 1-12d ,所以数列S n n为等差数列.(2)错误.当项数m 为偶数2n 时,则S 偶-S 奇=nd .(3)正确.由实数的运算可知该说法正确.(4)正确.因为S 2n -1=a 1+a 2n -12n -12=2n -12[a n +(1-n )d +a n +(n -1)d ]=(2n -1)a n .【★答案★】 (1)(3)(4)三、合作探究探究1:由数列的前n 项和S n 求a n例1. 已知数列{a n }的前n 项和为S n =n 2+12n ,求这个数列的通项公式.这个数列是等差数列吗?如果是,它的首项与公差分别是什么?【精彩点拨】【自主解答】 根据S n =a 1+a 2+…+a n -1+a n 与S n -1=a 1+a 2+…+a n -1(n >1),可知,当n >1时,a n =S n -S n -1=n 2+12n -(n -1)2+12(n -1)=2n -12,① 当n =1时,a 1=S 1=12+12×1=32,也满足①式. ∴数列{a n }的通项公式为a n =2n -12. 由此可知:数列{a n }是以32为首项,以2为公差的等差数列. 归纳总结1.已知前n 项和S n 求通项a n ,先由n =1时,a 1=S 1求得a 1,再由n ≥2时,a n =S n -S n -1求a n ,最后验证a 1是否符合a n ,若符合则统一用一个解析式表示.2.由数列的前n 项和S n 求a n 的方法,不仅适用于等差数列,它也适用于其他数列.探究2:等差数列前n 项和的性质应用例2. (1)在等差数列{a n }中,若S 4=1,S 8=4,则a 17+a 18+a 19+a 20的值为( )A .9B .12C .16D .17(2)等差数列{a n }共有2n +1项,所有的奇数项之和为132,所有的偶数项之和为120,则n 等于________.(3)已知{a n },{b n }均为等差数列,其前n 项和分别为S n ,T n ,且S n T n =2n +2n +3,则a 5b 5=________. 【精彩点拨】 (1)解决本题关键是能发现S 4,S 8-S 4,S 12-S 8,S 16-S 12,a 17+a 18+a 19+a 20能构成等差数列.(2)利用等差数列奇偶项和的性质求解,或利用“基本量法”求解.(3)解决本题关键是如何将a n 转化为用等差数列的前(2n -1)项的和表示.【自主解答】 (1)由题意知:S 4=1,S 8-S 4=3,而S 4,S 8-S 4,S 12-S 8,S 16-S 12,S 20-S 16成等差数列.即1,3,5,7,9,a 17+a 18+a 19+a 20=S 20-S 16=9.(2)法一:(巧用性质)因为等差数列共有2n +1项,所以S 奇-S 偶=a n +1=S 2n +12n +1即132-120=132+1202n +1,解得n =10. 法二:(基本量思想)可设等差数列的首项为a 1,公差为d .依题意可列方程组⎩⎨⎧ n +1a 1+n n+12×2d =132,na 2+n -1n 2×2d =120,即⎩⎪⎨⎪⎧n +1a 1+nd =132,n a 1+nd =120,所以n +1n =132120,即n =10. (3)由等差数列的性质,知a 5b 5=a 1+a 92b 1+b 92=a 1+a 92×9b 1+b 92×9=S 9T 9=2×9+29+3=53. 【★答案★】 (1)A (2)10 (3)53探究3:等差数列前n 项和S n 的函数特征探究1 将首项为a 1=2,公差d =3的等差数列的前n 项和看作关于n 的函数,那么这个函数有什么结构特征?如果一个数列的前n 项和为S n =3n 2+n ,那么这个数列是等差数列吗?上述结论推广到一般情况成立吗?【提示】 首项为2,公差为3的等差数列的前n 项和为S n =2n +n n -1×32=32n 2+12n , 显然S n 是关于n 的二次型函数. 且常数项为0,二次项系数为d 2,一次项系数为a 1-d 2;如果一个数列的前n 项和为S n =3n 2+n ,那么当n =1时,S 1=a 1=4.当n ≥2时,a n =S n -S n -1=6n -2,则该数列的通项公式为a n =6n -2,所以该数列为等差数列,事实上对于任何一个等差数列的前n 项和都是关于n 的二次型函数,且常数项为0,反之,一个数列的前n 项和具备上述特征,该数列一定是等差数列.探究2 已知一个数列{a n }的前n 项和为S n =n 2-5n ,试画出S n 关于n 的函数图象.你能说明数列{a n }的单调性吗?该数列前n 项和有最值吗?【提示】 S n =n 2-5n =⎝⎛⎭⎫n -522-254,它的图象是分布在函数y =x 2-5x 的图象上的离散的点,由图象的开口方向可知该数列是递增数列,图象开始下降说明了{a n }前n 项为负数.由S n 的图象可知,S n 有最小值且当n =2或3时,S n 最小,最小值为-6,即数列{a n }前2项或前3项和最小.例3. 数列{a n }的前n 项和S n =33n -n 2,(1)求{a n }的通项公式;(2)问{a n }的前多少项和最大;(3)设b n =|a n |,求数列{b n }的前n 项和S ′n .【精彩点拨】 (1)利用S n 与a n 的关系求通项,也可由S n 的结构特征求a 1,d ,从而求出通项.(2)利用S n 的函数特征求最值,也可以用通项公式找到通项的变号点求解.(3)利用a n 判断哪些项是正数,哪些项是负数,再求解,也可以利用S n 的函数特征判断项的正负求解.【自主解答】 (1)法一:当n ≥2时,a n =S n -S n -1=34-2n ,又当n =1时,a 1=S 1=32=34-2×1满足a n =34-2n .故{a n }的通项公式为a n =34-2n .法二:由S n =-n 2+33n 知S n 是关于n 的缺常数项的二次型函数,所以{a n }是等差数列,由S n 的结构特征知⎩⎨⎧ d 2=-1,a 1-d 2=33,解得a 1=32,d =-2,所以a n =34-2n .(2)法一:令a n ≥0,得34-2n ≥0,所以n ≤17,故数列{a n }的前17项大于或等于零.又a 17=0,故数列{a n }的前16项或前17项的和最大.法二:由y =-x 2+33x 的对称轴为x =332. 距离332最近的整数为16,17.由S n =-n 2+33n 的 图象可知:当n ≤17时,a n ≥0,当n ≥18时,a n <0,故数列{a n }的前16项或前17项的和最大.(3)由(2)知,当n ≤17时,a n ≥0;当n ≥18时,a n <0.所以当n ≤17时,S n ′=b 1+b 2+…+b n =|a 1|+|a 2|+…+|a n |=a 1+a 2+…+a n =S n =33n -n 2.当n ≥18时,S n ′=|a 1|+|a 2|+…+|a 17|+|a 18|+…+|a n |=a 1+a 2+…+a 17-(a 18+a 19+…+a n )=S 17-(S n -S 17)=2S 17-S n =n 2-33n +544.故S n ′=⎩⎪⎨⎪⎧ 33n -n 2n ≤17,n 2-33n +544n ≥18. 归纳总结1.在等差数列中,求S n 的最小(大)值的方法:(1)利用通项公式寻求正、负项的分界点,则从第一项起到分界点该项的各项和为最大(小).(2)借助二次函数的图象及性质求最值.2.寻求正、负项分界点的方法:(1)寻找正、负项的分界点,可利用等差数列性质或利用⎩⎪⎨⎪⎧ a n ≥0,a n +1≤0或⎩⎪⎨⎪⎧a n ≤0,a n +1≥0来寻找. (2)利用到y =ax 2+bx (a ≠0)的对称轴距离最近的左侧的一个正数或离对称轴最近且关于对称轴对称的两个整数对应项即为正、负项的分界点.3.求解数列{|a n |}的前n 项和,应先判断{a n }的各项的正负,然后去掉绝对值号,转化为等差数列的求和问题. 四、学以致用1.已知下面各数列{a n }的前n 项和S n 的公式,求{a n }的通项公式.(1)S n =2n 2-3n ;(2)S n =3n -2.【解】 (1)当n =1时,a 1=S 1=2×12-3×1=-1;当n ≥2时,S n -1=2(n -1)2-3(n -1)=2n 2-7n +5,则a n =S n -S n -1=(2n 2-3n )-(2n 2-7n +5)=2n 2-3n -2n 2+7n -5=4n -5.此时若n =1,a n =4n -5=4×1-5=-1=a 1,故a n =4n -5.(2)当n =1时,a 1=S 1=31-2=1;当n ≥2时,S n -1=3n -1-2,则a n =S n -S n -1=(3n -2)-(3n -1-2)=3n -3n -1=3·3n -1-3n -1=2·3n -1.此时若n =1,a n =2·3n -1=2·31-1=2≠a 1,故a n =⎩⎪⎨⎪⎧1,n =1,2·3n -1,n ≥2. 2.(1)等差数列{a n }中,a 2+a 7+a 12=24,则S 13=________.(2)等差数列{a n }的通项公式是a n =2n +1,其前n 项和为S n ,则数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫S n n 的前10项和为________. 【解析】 (1)由a 2+a 7+a 12=24,得a 7=8,所以S 13=a 1+a 132×13=a 7·13=104. (2)因为a n =2n +1,所以a 1=3.所以S n =n 3+2n +12=n 2+2n ,所以S n n=n +2, 所以⎩⎨⎧⎭⎬⎫S n n 是公差为1,首项为3的等差数列,所以前10项和为3×10+10×92×1=75. 【★答案★】 (1)104 (2)753.在等差数列中,a 10=23,a 25=-22.(1)该数列第几项开始为负;(2)求数列{|a n |}的前n 项和.【解】 设等差数列{a n }中,公差为d ,由题意得⎩⎪⎨⎪⎧ a 25-a 10=15d =-45,23=a 1+10-1×d ,∴⎩⎪⎨⎪⎧ a 1=50,d =-3. (1)设第n 项开始为负,a n =50-3(n -1)=53-3n <0,∴n >533,∴从第18项开始为负. (2)|a n |=|53-3n |=⎩⎪⎨⎪⎧ 53-3n 1<n ≤17,3n -53n >17.当n ≤17时,S n ′=-32n 2+1032n ;当n >17时, S n ′=|a 1|+|a 2|+|a 3|+…+|a n |=a 1+a 2+…+a 17-(a 18+a 19+…+a n ),S n ′=-⎝⎛⎭⎫-32n 2+1032n +2S 17=32n 2-1032n +884,∴S n ′=⎩⎨⎧ -32n 2+1032n n ≤17,32n 2-1032n +884n >17.五、自主小测1.设{a n }为等差数列,公差d =-2,S n 为其前n 项和.若S 10=S 11,则a 1=( )A .18B .20C .22D .242.已知某等差数列共有10项,其奇数项之和为15,偶数项之和为30,则其公差为( )A .5B .4C .3D .23.已知数列{a n }的前n 项和S n =n 2,则a n =________.4.数列{a n }为等差数列,它的前n 项和为S n ,若S n =(n +1)2+λ,则λ的值为________.5.已知数列{a n }的前n 项和公式为S n =2n 2-30n .(1)求数列 {a n }的通项a n ;(2)求S n 的最小值及对应的n 值.参考★答案★1.【解析】 由S 10=S 11,得a 11=S 11-S 10=0,a 1=a 11+(1-11)d =0+(-10)×(-2)=20.【★答案★】 B2.【解析】 由题意得S 偶-S 奇=5d =15,∴d =3.或由解方程组⎩⎪⎨⎪⎧5a 1+20d =15,5a 1+25d =30,求得d =3,故选C. 【★答案★】 C3.【解析】 当n =1时,a 1=S 1=1,当n ≥2时,a n =S n -S n -1=n 2-(n -1)2=2n -1,又因为a 1=1适合a n =2n -1.所以a n =2n -1.【★答案★】 2n -14.【解析】 等差数列前n 项和S n 的形式为S n =an 2+bn ,∴λ=-1.【★答案★】 -15.【解】 (1)∵S n =2n 2-30n ,∴当n =1时,a 1=S 1=-28. 当n ≥2时,a n =S n -S n -1=(2n 2-30n )-[2(n -1)2-30(n -1)]=4n -32. ∵n =1也适合,∴a n =4n -32,n ∈N *.(2)法一:S n =2n 2-30n =2⎝⎛⎭⎫n -1522-2252∴当n =7或8时,S n 最小,且最小值为S 7=S 8=-112. 法二:∵a n =4n -32,∴a 1<a 2<…<a 7<0,a 8=0,当n ≥9时,a n >0. ∴当n =7或8时,S n 最小,且最小值为S 7=S 8=-112.。
2021年高中数学 2.2.1等差数列的概念与通项公式练习 新人教A版必修5
2021年高中数学 2.2.1等差数列的概念与通项公式练习新人教A版必修5►基础梳理1.(1)等差数列的定义:____________________.定义的数学式表示为__________________________.(2)判断下列数列是不是等差数列.①2,4,6,8,10;②1,3,5,8,9,10.2.(1)首项为a1公差为d的等差数列{a n}的通项公式为____________.(2)写出下列数列的通项公式:①2,4,6,8,10;②0,5,10,15,20,….3.(1)等差中项的定义:______________________.(2)求下列各组数的等差中项:①2,4;②-3,9.4.(1)等差数列当公差______时,为递增数列;当公差______时,为递减数列.(2)判断下列数列是递增还是递减数列.①等差数列3,0,-3,…;②数列{a n}的通项公式为:a n=2n-100(n∈N*).5.等差数列的图象的特点是________________.基础梳理1.(1)从第二项起,每一项与它前一项的差等于同一个常数a n-a n-1=d (与n无关的常数),n≥2,n∈N*(2)①是②不是2.(1)a n=a1+(n-1)d,n∈N*(2)①a n=2n,n=1,2,3,4,5②a n=5n-5,n∈N*3.(1)如果a,A,b成等差数列,则A叫a与b的等差中项(2)①所求等差中项为3 ②所求等差中项为34.(1)d>0 d<0(2)①递减数列②递增数列5.一条直线上的一群孤立点►自测自评1.下列数列不是等差数列的是( )A.a-d,a,a+dB.2,4,6,…,2(n-1),2nC.m,m+n,m+2n,2m+n(m≠2n)D.数列{a n}满足a n-1=a n-12(n∈N*,n>1)2.等差数列a-2d,a,a+2d,…的通项公式是( )A.a n=a+(n-1)d B.a n=a+(n-3)dC.a n=a+2(n-2)d D.a n=a+2nd3.已知数列{a n}对任意的n∈N*,点P n(n,a n)都在直线y=2x+1上,则{a n}为( ) A.公差为2的等差数列B.公差为1的等差数列C.公差为-2的等差数列D.非等差数列自测自评1.解析:利用定义判断,知A,B,D是等差数列;对于C,m+n-m=n,(2m+n)-(m+2n)=m-n,且n≠m-n,∴该数列不是等差数列.故选C.答案:C2.解析:数列的首项为a-2d,公差为2d,∴a n=(a-2d)+(n-1)·2d=a+2(n-2)d.答案:C3.A►基础达标1.有穷等差数列5,8,11,…,3n+11(n∈N*)的项数是( )A.n B.3n+11C.n+4 D.n+31.解析:在3n+11中令n=1,结果为14,它是这个数列的第4项,前面还有5,8,11三项,故这个数列的项数为n+3.故选D.答案:D2.若{a n }是等差数列,则由下列关系确定的数列{b n }也一定是等差数列的是( )A .b n =a 2nB .b n =a n +n 2C .b n =a n +a n +1D .b n =na n2.解析:{a n }是等差数列,设a n +1-a n =d ,则数列b n =a n +a n +1满足:b n +1-b n =(a n +1+a n +2)-(a n +a n +1)=a n +2-a n =2d .故选C.答案:C3.已知a =13+2,b =13-2,则a ,b 的等差中项为( ) A. 3 B. 2 C.13 D.123.解析:a ,b 的等差中项为12×⎝ ⎛⎭⎪⎫13+2+13-2=12×(3-2+3+2)= 3. 答案:A4.下面数列中,是等差数列的有( )①4,5,6,7,8,… ②3,0,-3,0,-6,… ③0,0,0,0,…④110,210,310,410,… A .1个 B .2个C .3个D .4个4.C5.在数列{a n }中,a 1=2,2a n +1=2a n +1,则a 101的值是( )A .49B .50C .5D .525.解析:由2a n +1=2a n +1得a n +1-a n =12, ∴{a n }是等差数列,且公差为d =12,又a 1=2, ∴a 101=a 1+(101-1)d =2+100×12=52.故选D. 答案:D►巩固提高6.若x ≠y ,且两个数列:x ,a 1,a 2,y 和x ,b 1,b 2,b 3,y 各成等差数列,那么a 2-a 1b 2-b 1=( )A.34B.43C.23D .不能确定 6.解析:a 2-a 1=13(y -x ),b 2-b 1=14(y -x ), ∴a 2-a 1b 2-b 1=43.故选B. 答案:B7.已知函数f (x )=2x ,等差数列{a n }的公差为 2.若f (a 2+a 4+a 6+a 8+a 10)=4,则log 2[f (a 1)·f (a 2)·f (a 3)·…·f (a 10)]=________.7.解析:∵f (a 2+a 4+a 6+a 8+a 10)=2a 2+a 4+a 6+a 8+a 10=4,∴a 2+a 4+a 6+a 8+a 10=2.又∵a 1+a 3+a 5+a 7+a 9=(a 2-d )+(a 4-d )+…+(a 10-d )=2-5d =-8,∴a 1+a 2+…+a 10=2+(-8)=-6.∴log 2[f (a 1)·f (a 2)·…·f (a 10)]=log 2(2a 1+a 2+…+a 10)=a 1+a 2+…+a 10=-6. 答案:-68.已知递增的等差数列{a n }满足a 1=1,a 3=a 22-4,则a n =________.8.解析:利用等差数列的通项公式求解.设等差数列公差为d ,则由a 3=a 22-4,得1+2d =(1+d )2-4,∴d 2=4,∴d =±2.由于该数列为递增数列,∴d =2.∴a n =1+(n -1)×2=2n -1(n ∈N *).答案:2n -1(n ∈N *)9.有四个数成等差数列,它们的平方和等于276,第一个数与第四个数之积比第二个数与第三个数之积少32,求这四个数.9.解析:设四个数依次为a -3d ,a -d ,a +d ,a +3d ,∴⎩⎪⎨⎪⎧(a -3d )2+(a -d )2+(a +d )2+(a +3d )2=276,(a -d )(a +d )-(a -3d )(a +3d )=32. ∴⎩⎪⎨⎪⎧a 2+5d 2=69,d 2=4.∴a =±7,d =±2. ∴所求的四个数依次为:1,5,9,13或13,9,5,1或-13,-9,-5,-1或-1,-5,-9,-13.10.已知函数f (x )=x ax +b(a ,b 为常数,a ≠0)满足f (2)=1,且f (x )=x 有唯一解. (1)求f (x )的表达式;(2)若数列{x n }由x n =f (x n -1)(n ≥2,n ∈N *)且x 1=1.①求证:数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫1x n 是等差数列; ②求数列{x n }的通项公式.10.(1)解析:由f (2)=1,得22a +b=1,即2a +b =2. 由f (x )=x ,得x ax +b=x ,即ax 2+(b -1)x =0有唯一解, ∴Δ=(b -1)2=0,∴b =1.∴a =12. ∴f (x )=2x x +2. (2)①证明:当n ≥2时,x n =f (x n -1)=2x n -1x n -1+2. 又x 1=1>0,∴x n >0,即x n ≠0.∴1x n =x n -1+22x n -1=1x n -1+12,即1x n -1x n -1=12. 故数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫1x n 是首项为1,公差为12的等差数列. ②解析:由①得1x n =1+12(n -1)=n +12, ∴x n =2n +1(n ∈N *).1.用好等差数列的定义与掌握好等差数列的通项公式是关键,写数列通项公式时注意n 的取值范围.2.注意等差数列与一次函数间的关系,如自测自评中第3题.3.题设中有三个数成等差数列时,一般设这三个数为a -d 、a 、a +d .若五个数成等差一般设为a -2d 、a -d 、a 、a +d 、a +2d .有时也直接设为等差数的通项形式,具体问题具体分析,设的目的是便于计算,要灵活选择设的方法.4.等差中项有广泛应用,要准确理解其含义.5.证明数列为等差数列的方法有:定义法、通项公式法、等差中项法.K29753 7439 琹35196 897C 襼.D27967 6D3F 洿40023 9C57 鱗34218 85AA 薪}l !I24395 5F4B 彋E。
高中数学 数列求和的常用方法(三课时)教案 新人教A版必修5 教案
数列求和的常用方法(三课时)数列求和是数列的重要内容之一,也是高考数学的重点考查对象。
数列求和的基本思路是,抓通项,找规律,套方法。
下面介绍数列求和的几种常用方法: 一、直接(或转化)由等差、等比数列的求和公式求和利用下列常用求和公式求和是数列求和的最基本最重要的方法. 1、 等差数列求和公式:d n n na a a n S n n 2)1(2)(11-+=+=2、等比数列求和公式:⎪⎩⎪⎨⎧≠--=--==)1(11)1()1(111q q q a a qq a q na S n nn3、 )1(211+==∑=n n k S nk n 4、)12)(1(6112++==∑=n n n k S nk n5、 213)]1(21[+==∑=n n k S nk n例1(07高考山东文18)设{}n a 是公比大于1的等比数列,n S 为数列{}n a 的前n 项和.已知37S =,且123334a a a ++,,构成等差数列.(1)求数列{}n a 的等差数列.(2)令31ln 12n n b a n +==,,,,求数列{}n b 的前n 项和T .解:(1)由已知得1231327:(3)(4)3.2a a a a a a ++=⎧⎪⎨+++=⎪⎩,解得22a =.设数列{}n a 的公比为q ,由22a =,可得1322a a q q==,. 又37S =,可知2227q q++=,即22520q q -+=, 解得12122q q ==,.由题意得12q q >∴=,. 11a ∴=.故数列{}n a 的通项为12n n a -=.(2)由于31ln 12n n b a n +==,,,,由(1)得3312nn a +=3ln 23ln 2n n b n ∴==, 又13ln 2n n n b b +-={}n b ∴是等差数列.12n n T b b b ∴=+++1()2(3ln 23ln 2)23(1)ln 2.2n n b b n n n +=+=+=故3(1)ln 22n n n T +=.练习:设S n =1+2+3+…+n,n ∈N *,求1)32()(++=n nS n S n f 的最大值.解:由等差数列求和公式得 )1(21+=n n S n , )2)(1(21++=n n S n (利用常用公式) ∴ 1)32()(++=n n S n S n f =64342++n n n=nn 64341++=50)8(12+-nn 501≤∴ 当 88-n ,即n =8时,501)(max =n f二、错位相减法设数列{}n a 的等比数列,数列{}n b 是等差数列,则数列{}n n b a 的前n 项和n S 求解,均可用错位相减法。
高中数学 2.2等差数列的性质导学案 新人教A版必修5
2.2等差数列性质预习案【学习目标】1.准确理解等差数列的性质,掌握由等差数列的通项公式研究其图象的方法,提高运算求解能力.2.通过对等差数列通项公式的推导和等差数列性质的探究,进一步渗透数形结合思想、函数思想及方程思想.3.激情参与、惜时高效,激励学生自主探究,发现规律,感受等差数列的内在奥妙. 【重点】:等差数列的性质. 【难点】:等差数列的性质的应用. 【学法指导】1. 阅读探究课本上的基础知识,初步掌握等差数列通项公式的求法;2. 完成教材助读设置的问题,然后结合课本的基础知识和例题,完成预习自测;3. 将预习中不能解决的问题标出来,并写到后面“我的疑惑”处.Ⅰ.相关知识1. 等差数列的通项公式是什么?与一次函数有什么关系?2. 利用等差数列的通项公式可以解决那些问题?3. 若a 、A 、b 成等差数列,则A 叫做a 、b 的________,即A=_______________4. 判断一个数列是否为等差数列的方法有哪些? Ⅱ.教材助读1.依据等差数列的概念,你能写出等差数列的通项公式吗?公差对数列的增减性有何影响?2.已知等差数列的公差为d ,第m 项为m a ,第n 项为n a (n>m )则n a =m a +_________3.已知一个等差数列的首项是1a ,公差为d ,(1)将数列的前m 项去掉,其余各项组成的数列是等差数列吗?如果是,它的首项和公差各是什么?(2)取出数列的所有奇数项,组成一个新的数列,这个数列是等差数列吗?如果是,它的首项和公差各是什么?(3)取出数列中所有项数是7的倍数的项,组成一个新的数列,这个数列是等差数列吗?如果是,它的首项和公差各是什么?(4)数列,,,543432321a a a a a a a a a ++++++......是等差数列吗?如果是,它的首项和公差各是什么?【预习自测】1.在△ABC 中,A 、B 、C 成等差数列,则B 等于( ) A .30 B.60 C.90 D.不能确定2.若{a n }是等差数列,则,,,543432321a a a a a a a a a ++++++987a a a ++,……,n n n a a a 31323++--,……( )A.一定不是等差数列B.一定是递增数列C.一定是等差数列D .一定是递减数列 3.已知等差数列{a n }中,741a a a ++=39,33852=++a a a ,则963a a a ++等于( ) A .30 B.27 C.24D.21【我的疑惑】探究案Ⅰ.质疑探究——质疑解惑、合作探究 探究一:等差数列的性质问题1:如果数列{a n}是等差数列,首项为a1,公差为d,则通项公式a n=____________=___________.其中变化的量为n,a n,则点(n,a n)在直线____________上;点(n,a n)的横坐标每增加1,函数值增加_____.问题2:等差数列的性质:已知一个等差数列{a n},其中首项是a1,公差为d,(1)下标成等差数列且公差为m的项a k,a k+m,a k+2m,…(k,m∈N*)组成公差为_____的等差数列.(2)a1+a2,a3+a4,a5+a6,…组成公差为_____的等差数列. a1+a2+…+a m,a m+1+a m+2+…+a2m,a2m+1+a2m+2+…+a3m,…组成公差为_____的等差数列.(3)若{b n}是公差为d0的等差数列,则数列{pa n+qb n}(p,q为常数)是公差为________的等差数列.(4)若{a n}是有穷等差数列,则与首末两项等距离的两项之和都_______,且等于_______________.(5)若正整数m,n,p,q满足m+n=p+q,则a m+a n与a p+a q相等吗?说明理由.(6)若m+n=2p,则a m+a n_____2a p,a m+a n_____a2p(填“=”或“≠”).【归纳总结】等差数列的性质有哪些?数列{a n}为等差数列,首项是a1,公差为d.(1)d>0,{a n}是递增数列;d<0,{a n}是递减数列;d=0,{a n}是常数列.(2)a n=a m+(n-m)d(m,n∈N*).(3)a1+a2+…+a m,a m+1+a m+2+…+a2m,…组成公差为m2d的等差数列.(4)a m,a2m,a3m,…,a km,…组成公差为md的等差数列.(5)若数列{b n}是公差为b的等差数列,p,q为常数,则{pa n±qb n}是公差为pd±qb的等差数列.(6)若m,n,p,q∈N*,且满足m+n=p+q,则a m+a n=a p+a q.探究二:等差数列性质的应用(重难点)【例1】若{a n}是等差数列,a15=8,a60=20,求a75的值. 【规律方法总结】等差数列{an}的性质:(1)a1+a n=a2+a n-1=….(2)m,n,p,q∈N*,且m+n=p+q a m+a n=a p+a q.(3)若m,n,p∈N*,且m,n,p 成等差数列,则a m,a n,a p成等差数列.(4)a n=a m+(n-m)d.(5)若数列{a n}是等差数列,则a n=an+b(a,b为常数,n∈N*).(6)若{a n}与{b n}均为等差数列,则{a n±b n}也是等差数列.【拓展提升】已知等差数列{a n}中,a3a7=-16,a4+a6=0,求{a n}的通项公式.探究三:综合应用(重难点)【例2】数列{a n}的首项为3,{b n}为等差数列且b n=a n+1-a n(n∈N*).若b3=-2,b10=12,则a8等于( )A.0B.3C.8D.11【规律方法总结】(1)求通项公式常用的方法:①不完全归纳法;②公式法;③叠加法;④累积法.(2)判断一个数列是等差数列常用的方法有:①定义法;②等差中项法;③函数法:若a n=an+b(a,b为常数),则数列{a n}是等差数列.(3)求数列的最大(小)项常用的方法:①不等式组法;②函数单调性判断法.Ⅱ.我的知识网络图训练案一、基础巩固------把简单的事做好就叫不简单!1.已知等差数列{a n}中,a7+a9=16,a4=1,则a12的值是( )A.15 B.30 C.31 D.642.已知{a n}是等差数列,a3+a11=40,则a6-a7+a8等于( )A.20 B.48 C.60 D.723. 已知等差数列{a n}满足a1+a2+a3+…+a101=0,则有( ).A.a1+a101>0 B.a2+a100<0 Ca3+a100≤0 D.a51=04.已知等差数列{a n}的公差为d(d≠0),且a3+a6+a10+a13=32,若a m=8,则m等于( ) A.4 B.6 C.8 D.125. 在等差数列{a n}中,a18=95,a32=123,a n=199,则n=________.6. 已知{a n}为等差数列,a1+a3+a5=105,a2+a4+a6=99,则a20=_________7. 设数列{a n},{b n}都是等差数列, 若711=+ba,2133=+ba, 则=+55ba___。
【优化方案】2012高中数学 第2章2.2.2等差数列的性质课件 新人教A版必修5
(4)若{an}是有穷等差数列,则与首、末两项等距 若 是有穷等差数列, 是有穷等差数列 则与首、 离的两项之和都相等,且等于首、末两项之和, 离的两项之和都相等,且等于首、末两项之和, 即a1+an=a2+an-1=…=ai+1+an-i=…. = + - - (5)数列 n+b}(λ、b是常数 是公差为 的等差数 数列{λa 是常数)是公差为 数列 、 是常数 是公差为λd的等差数 列.
方法感悟
若数列{a 是公差为 的等差数列,则有: 若数列 n}是公差为 d 的等差数列,则有: an-a1 am-ak (1)d= (m、n、k∈N*). = = 、 、 ∈ . n-1 m-k - - (2)若 m+n=p+q(m、n、p、q∈N*),则 am+an 若 + = + 、 、 、 ∈ , =ap+aq. m+n + (3)若 若 =k,则 am+an=2ak(m、n、k∈N*). , 、 、 ∈ . 2
差d<0,所以利润构成的数列是一个递减数列, < ,所以利润构成的数列是一个递减数列, 即随着n的增大, 的值越来越小, 即随着 的增大,an的值越来越小,an<0时(此处 的增大 时 此处 暗含a - 成立 公司将出现亏损. 成立)公司将出现亏损 暗含 n-1≥0成立 公司将出现亏损.
变式训练2 变式训练
体考虑问题. 利用 利用2a 利用a 体考虑问题.(1)利用 4=a3+a5,(2)利用 n= 利用 am+(n-m)d. -
解析】 【 解析】 (1)∵a3+ a4+a5=12,∴ 3a4= 12,a4 ∵ , , =4. ∴a1+a2+…+a7=(a1+a7)+(a2+a6)+(a3+a5)+ + + + a4=7a4=28. (2)在等差数列 n}中,根据 an=am+(n-m)d, 在等差数列{a 中 在等差数列 - , 1 ∴a51=a11+40d,∴d= (54+26)=2. , = + = 40 =-26+ × =- =-20. ∴a14=a11+3d=- +3×2=- =-
高中数学_等差数列-数学-高中教学设计学情分析教材分析课后反思
《等差数列》教学设计一、教材分析《等差数列》是人教A 版新课标高中数学必修5的第二章第2节。
是前一节数列的概念引入后的对数列知识的进一步学习,也是对数列知识分类讨论的第一块重要内容。
这节课的主要内容有等差数列概念的引入,通项公式的推导过程,为下节课等差数列的求和以及等比数列的求和奠定基础,是第一章函数学习后对数集性质的延续性学习,在整个高中数学知识结构中占有重要的地位。
二、学生分析学生已具有一定程度的观察,类比,归纳的思想意识和思维能力,现阶段是他们理性化的思维模式向抽象性思维模式的过度阶段,所以他们接受和思考函数,数列等抽象知识还需借助数学模型和数字例题。
本节课是在他们刚学习过数列概念的基础上进一步对数列的分类学习,能使他们对数列知识有更具体深入的了解。
三、教学目标(1)知识与技能:理解等差数列的概念,会熟练地辨别等差数列和准确写出公差和通项公式。
(2)过程与方法:理解并掌握等差数列的推导过程和思维方法,对观察,类比,归纳总结等思维方法有进一步的锻炼和提高。
(3)情感态度和价值观:锻炼学生的分类归纳,抽象思考的思维模式,和培养善于思考学习,合作交流的良好学习方式。
重点:理解等差数列的概念,会熟练地辨别等差数列。
难点:准确写出公差和通项公式,理解并掌握等差数列的推导过程和思维方法。
四、教学过程(一)、创设情境,以生活实例引入,让学生观察日历表。
设计意图:激发学生学习兴趣。
学生自主完成① 0,5,10,15,20,25,…② 48,53,58,63 ,…③ 18,15.5,13,10.5,8,5.5…④ 10072,10144,10216,10288,10360…以上数列,从第2项起,每一项与前一项的差分别都等于 .观察:请同学们仔细观察,看看四个数列有什么共同特点?设计意图:培养学生观察、归纳能力。
(二)、引入概念1、定义:一般地,如果一个数列从第2项起,每一项与前一项的差都等于同一常数,那么这个数列就叫做等差数列。
高中数学第二章数列2.2等差数列第一课时等差数列的概念与通项公式课件新人教A版必修5
则
an am
a1 (n 1)d, a1 (m 1)d
⇒
an-am=(n-m)d⇒
d an am , nm an am (n
m)d.
这表明已知等差数列中的任意两项即可求得其公差,进而求得其通项公式.
2.对等差数列定义的理解 (1)“从第2项起”是因为首项没有“前一项”. (2)一个数列从第2项起,每一项与它前一项的差即使等于常数,这个数列也不 一定是等差数列,因为当这些常数不同时,该数列不是等差数列,因此定义中 强调“同一个常数”,注意不要漏掉这一条件. (3)求公差d时,可以用d=an-an-1来求,也可以用d=an+1-an来求.注意公差是每 一项与其前一项的差,且用an-an-1求公差时,要求n≥2,n∈N*.
解析:由等差数列的定义知强调两个方面:①从第2项起; ②差为同一个常数,故选D.
2.等差数列{an}中,a4+a8=10,a10=6,则公差 d 等于( A )
(A) 1 4
(B) 1 2
(C)2
(D)- 1 2
解析:在等差数列{an}中,由 a4+a8=10,得 2a6=10,a6=5.又 a10=6,则 d= a10 a6 = 6 5 = 1 .故选 A.
2d a14d 105, a1 3d a1 5d
99,
解得
ad1
39, 2,
所以
a20=a1+19d=1.
答案:1
课堂探究
题型一 等差数列的通项公式
【例1】 已知{an}为等差数列,a15=8,a60=20,求a75.
新人教A版必修5高中数学2.2等差数列(1)学案(二)
高中数学 2.2等差数列(1)学案新人教A 版必修5学习目标1. 理解等差数列的概念,了解公差的概念,明确一个数列是等差数列的限定条件,能根据定义判断一个数列是等差数列;2. 探索并掌握等差数列的通项公式;3. 正确认识使用等差数列各种表示法,能灵活运用通项公式求等差数列的首项、公差、项数、指定项.学习重难点1.重点: 等差数列的通项公式2.难点: 灵活运用通项公式求等差数列的首项、公差、项数、指定项一、课前准备 (预习教材P 36 ~ P 39 ,找出疑惑之处)复习1:什么是数列? 复习2:数列有几种表示方法?分别是哪几种方法?二、试一试问题一:等差数列的概念1:请同学们仔细观察,看看以下四个数列有什么共同特征?① 0,5,10,15,20,25,… ② 48,53,58,63③ 18,15.5,13,10.5,8,5.5 ④ 10072,10144,10216,10288,10366 新知:1.等差数列:一般地,如果一个数列从第 项起,每一项与它 一项的 等于同一个常数,这个数列就叫做等差数列,这个常数就叫做等差数列的 , 常用字母 表示.2.等差中项:由三个数a ,A , b 组成的等差数列,这时数 叫做数 和 的等差中项,用等式表示为A =问题二:等差数列的通项公式2:数列①、②、③、④的通项公式存在吗?如果存在,分别是什么?若一等差数列{}n a 的首项是1a ,公差是d ,则据其定义可得:21a a -= ,即:21a a =+ 32a a -= , 即:321a a d a =+=+ 43a a -= ,即:431a a d a =+=+ ……由此归纳等差数列的通项公式可得:n a =∴已知一数列为等差数列,则只要知其首项1a 和公差d ,便可求得其通项n a .※ 学习探究探究1 ⑴求等差数列8,5,2…的第20项;⑵ -401是不是等差数列-5,-9,-13…的项?如果是,是第几项?变式:(1)求等差数列3,7,11,……的第10项.(2)100是不是等差数列2,9,16,……的项?如果是,是第几项?如果不是,说明理由.小结:要求出数列中的项,关键是求出通项公式;要想判断一数是否为某一数列的其中一项,则关键是要看是否存在一正整数n 值,使得n a 等于这一数. 探究 2 已知数列{n a }的通项公式n a pn q =+,其中p 、q 是常数,那么这个数列是否一定是等差数列?若是,首项与公差分别是多少?变式:已知数列的通项公式为61n a n =-,问这个数列是否一定是等差数列?若是,首项与公差分别是什么?小结:要判定{}n a 是不是等差数列,只要看1n n a a --(n ≥2)是不是一个与n 无关的常数. ※ 模仿练习练1. 等差数列1,-3,-7,-11,…,求它的通项公式和第20项.练2.在等差数列{}n a 的首项是51210,31a a ==, 求数列的首项与公差.三、总结提升 ※ 学习小结1. 等差数列定义: 1n n a a d --= (n ≥2);2. 等差数列通项公式:n a =1(1)a n d +- (n ≥1).※ 知识拓展1. 等差数列通项公式为1(1)n a a n d =+-或()n m a a n m d =+-. 分析等差数列的通项公式,可知其为一次函数,图象上表现为直线1(1)y a x d =+-上的一些间隔均匀的孤立点.2. 若三个数成等差数列,且已知和时,可设这三个数为,,a d a a d -+. 若四个数成等差数列,可设这四个数为3,,,3a d a d a d a d --++.当堂检测1. 等差数列1,-1,-3,…,-89的项数是( ). A. 92 B. 47 C. 46 D. 452. 数列{}n a 的通项公式25n a n =+,则此数列是( ).A.公差为2的等差数列B.公差为5的等差数列C.首项为2的等差数列D.公差为n 的等差数列3. 等差数列的第1项是7,第7项是-1,则它的第5项是( ). A. 2 B. 3 C. 4 D. 64. 在△ABC 中,三个内角A ,B ,C 成等差数列,则∠B = .5. 等差数列的相邻4项是a +1,a +3,b ,a +b ,那么a = ,b = .课后作业1. 在等差数列{}n a 中,⑴已知12a =,d =3,n =10,求n a ; ⑵已知13a =,21n a =,d =2,求n ;⑶已知112a=,627a=,求d;⑷已知d=-13,78a=,求1a.2. 一个木制梯形架的上下底边分别为33cm,75cm,把梯形的两腰各6等分,用平行木条连接各分点,构成梯形架的各级,试计算梯形架中间各级的宽度.课后反思。
新人教A版高中数学教材目录(必修+选修)【很全面】
人教A版高中数学教材目录(必修+选修)必修1第一章集合与函数概念1.1 集合1.2 函数及其表示1.3 函数的基本性质实习作业小结复习参考题第二章基本初等函数(Ⅰ)2.1 指数函数2.2 对数函数2.3 幂函数小结复习参考题第三章函数的应用3.1 函数与方程3.2 函数模型及其应用实习作业小结复习参考题必修2第一章空间几何体1.1 空间几何体的结构1.2 空间几何体的三视图和直观图1.3 空间几何体的表面积与体积实习作业小结复习参考题第二章点、直线、平面之间的位置关系2.1 空间点、直线、平面之间的位置关系2.2 直线、平面平行的判定及其性质2.3 直线、平面垂直的判定及其性质小结复习参考题第三章直线与方程3.1 直线的倾斜角与斜率3.2 直线的方程3.3 直线的交点坐标与距离公式小结复习参考题第四章圆与方程4.1 圆的方程4.2 直线、圆的位置关系4.3 空间直角坐标系小结复习参考题必修3第一章算法初步1.1 算法与程序框图1.2 基本算法语句1.3 算法案例阅读与思考割圆术小结复习参考题第二章统计2.1 随机抽样阅读与思考一个著名的案例阅读与思考广告中数据的可靠性阅读与思考如何得到敏感性问题的诚实反应2.2 用样本估计总体阅读与思考生产过程中的质量控制图2.3 变量间的相关关系阅读与思考相关关系的强与弱实习作业小结复习参考题第三章概率3.1 随机事件的概率阅读与思考天气变化的认识过程3.2 古典概型3.3 几何概型阅读与思考概率与密码小结复习参考题必修4第一章三角函数1.1 任意角和弧度制1.2 任意角的三角函数1.3 三角函数的诱导公式1.4 三角函数的图象与性质1.5 函数y=Asin(ωx+ψ) 的图象1.6 三角函数模型的简单应用小结复习参考题第二章平面向量2.1 平面向量的实际背景及基本概念2.2 平面向量的线性运算2.3 平面向量的基本定理及坐标表示2.4 平面向量的数量积2.5 平面向量应用举例小结复习参考题第三章三角恒等变换3.1两角和与差的正弦、余弦和正切公式3.2 简单的三角恒等变换小结复习参考题必修5第一章解三角形1.1 正弦定理和余弦定理探究与发现解三角形的进一步讨论1.2 应用举例阅读与思考海伦和秦九韶1.3 实习作业小结复习参考题第二章数列2.1 数列的概念与简单表示法阅读与思考斐波那契数列阅读与思考估计根号下2的值2.2 等差数列2.3 等差数列的前n项和2.4 等比数列2.5 等比数列前n项和阅读与思考九连环探究与发现购房中的数学小结复习参考题第三章不等式3.1 不等关系与不等式3.2 一元二次不等式及其解法3.3 二元一次不等式(组)与简单的线性规划问题阅读与思考错在哪儿信息技术应用用Excel解线性规划问题举例3.4 基本不等式2abba+≤小结复习参考题选修1-1第一章常用逻辑用语1.1 命题及其关系1.2 充分条件与必要条件1.3 简单的逻辑联结词1.4 全称量词与存在量词小结复习参考题第二章圆锥曲线与方程2.1 椭圆探究与发现为什么截口曲线是椭圆信息技术应用用《几何画板》探究点的轨迹:椭圆2.2 双曲线2.3 抛物线阅读与思考圆锥曲线的光学性质及其应用小结复习参考题第三章导数及其应用3.1 变化率与导数3.2 导数的计算探究与发现牛顿法──用导数方法求方程的近似解3.3 导数在研究函数中的应用信息技术应用图形技术与函数性质3.4 生活中的优化问题举例实习作业走进微积分小结复习参考题选修1-2第一章统计案例1.1 回归分析的基本思想及其初步应用1.2 独立性检验的基本思想及其初步应用实习作业小结复习参考题第二章推理与证明2.1 合情推理与演绎推理阅读与思考科学发现中的推理2.2 直接证明与间接证明小结复习参考题第三章数系的扩充与复数的引入3.1 数系的扩充和复数的概念3.2 复数代数形式的四则运算小结复习参考题第四章框图4.1 流程图4.2 结构图信息技术应用用Word2002绘制流程图小结复习参考题选修2-1第一章常用逻辑用语1.1 命题及其关系1.2 充分条件与必要条件1.3 简单的逻辑联结词1.4 全称量词与存在量词小结复习参考题第二章圆锥曲线与方程2.1 曲线与方程2.2 椭圆探究与发现为什么截口曲线是椭圆信息技术应用用《几何画板》探究点的轨迹:椭圆2.3 双曲线探究与发现2.4 抛物线探究与发现阅读与思考小结复习参考题第三章空间向量与立体几何3.1 空间向量及其运算阅读与思考向量概念的推广与应用3.2 立体几何中的向量方法小结复习参考题选修 2-2第一章导数及其应用1.1 变化率与导数1.2 导数的计算1.3 导数在研究函数中的应用1.4 生活中的优化问题举例1.5 定积分的概念1.6 微积分基本定理1.7 定积分的简单应用小结复习参考题第二章推理与证明2.1 合情推理与演绎推理2.2 直接证明与间接证明2.3 数学归纳法小结复习参考题第三章数系的扩充与复数的引入3.1 数系的扩充和复数的概念3.2 复数代数形式的四则运算小结复习参考题选修2-3第一章计数原理1.1 分类加法计数原理与分步乘法计数原理探究与发现子集的个数有多少1.2 排列与组合探究与发现组合数的两个性质1.3 二项式定理探究与发现“杨辉三角”中的一些秘密小结复习参考题第二章随机变量及其分布2.1 离散型随机变量及其分布列2.2 二项分布及其应用探究与发现服从二项分布的随机变量取何值时概率最大2.3 离散型随机变量的均值与方差2.4 正态分布信息技术应用μ,σ对正态分布的影响小结复习参考题第三章统计案例3.1 回归分析的基本思想及其初步应用3.2 独立性检验的基本思想及其初步应用实习作业小结复习参考题选修3-1数学史选讲第一讲早期的算术与几何一古埃及的数学二两河流域的数学三丰富多彩的记数制度第二讲古希腊数学一希腊数学的先行者二毕达哥拉斯学派三欧几里得与《原本》四数学之神──阿基米德第三讲中国古代数学瑰宝一《周髀算经》与赵爽弦图二《九章算术》三大衍求一术四中国古代数学家第四讲平面解析几何的产生一坐标思想的早期萌芽二笛卡儿坐标系三费马的解析几何思想四解析几何的进一步发展第五讲微积分的诞生一微积分产生的历史背景二科学巨人牛顿的工作三莱布尼茨的“微积分”第六讲近代数学两巨星一分析的化身──欧拉二数学王子──高斯第七讲千古谜题一三次、四次方程求根公式的发现二高次方程可解性问题的解决三伽罗瓦与群论四古希腊三大几何问题的解决第八讲对无穷的深入思考一古代的无穷观念二无穷集合论的创立三集合论的进一步发展与完善第九讲中国现代数学的开拓与发展一中国现代数学发展概观二人民的数学家──华罗庚三当代几何大师──陈省身学习总结报告选修3-3球面上的几何第一讲从欧氏几何看球面一平面与球面的位置关系二直线与球面的位置关系和球幂定理三球面的对称性思考题第二讲球面上的距离和角一球面上的距离二球面上的角思考题第三讲球面上的基本图形一极与赤道二球面二角形三球面三角形1.球面三角形2.三面角3.对顶三角形4.球极三角形思考题第四讲球面三角形一球面三角形三边之间的关系二、球面“等腰”三角形三球面三角形的周长四球面三角形的内角和思考题第五讲球面三角形的全等1.“边边边”(s.s.s)判定定理2.“边角边”(s.a.s.)判定定理3.“角边角”(a.s.a.)判定定理4.“角角角”(a.a.a.)判定定理思考题第六讲球面多边形与欧拉公式一球面多边形及其内角和公式二简单多面体的欧拉公式三用球面多边形的内角和公式证明欧拉公式思考题第七讲球面三角形的边角关系一球面上的正弦定理和余弦定理二用向量方法证明球面上的余弦定理1.向量的向量积2.球面上余弦定理的向量证法三从球面上的正弦定理看球面与平面四球面上余弦定理的应用──求地球上两城市间的距离思考题第八讲欧氏几何与非欧几何一平面几何与球面几何的比较二欧氏平行公理与非欧几何模型──庞加莱模型三欧氏几何与非欧几何的意义阅读与思考非欧几何简史学习总结报告选修3-4对称与群第一讲平面图形的对称群一平面刚体运动1.平面刚体运动的定义2.平面刚体运动的性质思考题二对称变换1.对称变换的定义2.正多边形的对称变换3.对称变换的合成4.对称变换的性质5.对称变换的逆变换思考题三平面图形的对称群思考题第二讲代数学中的对称与抽象群的概念一n元对称群Sn思考题二多项式的对称变换思考题三抽象群的概念1.群的一般概念2.直积思考题第三讲对称与群的故事一带饰和面饰二化学分子的对称群三晶体的分类四伽罗瓦理论学习总结报告附录一附录二选修4-1 几何证明选讲第一讲相似三角形的判定及有关性质一平行线等分线段定理二平行线分线段成比例定理三相似三角形的判定及性质1.相似三角形的判定2.相似三角形的性质四直角三角形的射影定理第二讲直线与圆的位置关系一圆周角定理二圆内接四边形的性质与判定定理三圆的切线的性质及判定定理四弦切角的性质五与圆有关的比例线段第三讲圆锥曲线性质的探讨一平行射影二平面与圆柱面的截线三平面与圆锥面的截线学习总结报告选修 4-2矩阵与变换第一讲线性变换与二阶矩阵一线性变换与二阶矩阵(一)几类特殊线性变换及其二阶矩阵1.旋转变换2.反射变换3.伸缩变换4.投影变换5.切变变换(二)变换、矩阵的相等二二阶矩阵与平面向量的乘法三线性变换的基本性质(一)线性变换的基本性质(二)一些重要线性变换对单位正方形区域的作用第二讲变换的复合与二阶矩阵的乘法一复合变换与二阶矩阵的乘法二矩阵乘法的性质第三讲逆变换与逆矩阵一逆变换与逆矩阵1.逆变换与逆矩阵2.逆矩阵的性质二二阶行列式与逆矩阵三逆矩阵与二元一次方程组1.二元一次方程组的矩阵形式2.逆矩阵与二元一次方程组探究与发现三阶矩阵与三阶行列式第四讲变换的不变量与矩阵的特征向量一变换的不变量——矩阵的特征向量1.特征值与特征向量2.特征值与特征向量的计算二特征向量的应用1.Anα的简单表示2.特征向量在实际问题中的应用学习总结报告选修4-4 坐标系与参数方程引言第一讲坐标系一平面直角坐标系二极坐标系三简单曲线的极坐标方程四柱坐标系与球坐标系简介第二讲参数方程一曲线的参数方程二圆锥曲线的参数方程三直线的参数方程四渐开线与摆线学习总结报告选修4-5 不等式选讲引言第一讲不等式和绝对值不等式一不等式1.不等式的基本性质2.基本不等式3.三个正数的算术-几何平均不等式二绝对值不等式1.绝对值三角不等式2.绝对值不等式的解法第二讲证明不等式的基本方法一比较法二综合法与分析法三反证法与放缩法第三讲柯西不等式与排序不等式一二维形式柯西不等式阅读与思考法国科学家柯西二一般形式的柯西不等式三排序不等式第四讲数学归纳法证明不等式一数学归纳法二用数学归纳法证明不等式学习总结报告选修4-6 初等数论初步引言第一讲整数的整除一整除1.整除的概念和性质2.带余除法3.素数及其判别法二最大公因数与最小公倍数1.最大公因数2.最小公倍数三算术基本定理第二讲同余与同余方程一同余1.同余的概念2.同余的性质二剩余类及其运算三费马小定理和欧拉定理四一次同余方程1.一次同余方程2.大衍求一术五拉格朗日插值法和孙子定理六弃九验算法第三讲一次不定方程一二元一次不定方程二二元一次不定方程的特解三多元一次不定方程第四讲数论在密码中的应用一信息的加密与去密二大数分解和公开密钥学习总结报告附录一剩余系和欧拉函数附录二多项式的整除性选修4-7 优选法与试验设计初步引言第一讲优选法一什么叫优选法二单峰函数三黄金分割法——0.618法1.黄金分割常数2.黄金分割法——0.618法阅读与思考黄金分割研究简史四分数法1.分数法阅读与思考斐波那契数列和黄金分割2.分数法的最优性五其他几种常用的优越法1.对分法2.盲人爬山法3.分批试验法4.多峰的情形六多因素方法1.纵横对折法和从好点出发法2.平行线法3.双因素盲人爬山法第二讲试验设计初步一正交试验设计法1.正交表2.正交试验设计3.试验结果的分析4.正交表的特性二正交试验的应用学习总结报告附录一、附录二、附录三选修4-9 风险与决策引言第一讲风险与决策的基本概念一风险与决策的关系二风险与决策的基本概念1.风险(平均损失)2.平均收益3.损益矩阵4.风险型决策探究与发现风险相差不大时该如何决策第二讲决策树方法第三讲风险型决策的敏感性分析第四讲马尔可夫型决策简介一马尔可夫链简介1.马尔可夫性与马尔可夫链2.转移概率与转移概率矩阵二马尔可夫型决策简介三长期准则下的马尔可夫型决策理论1.马尔可夫链的平稳分布2.平稳分布与马尔可夫型决策的长期准则3.平稳准则的应用案例学习总结报告附录。
【创新设计】2022-2021学年高二数学人教A必修5学案:2.2 等差数列(一) Word版含答案
2.2 等差数列(一)[学习目标] 1.理解等差数列的定义,把握等差数列的通项公式.2.会推导等差数列的通项公式,能运用等差数列的通项公式解决一些简洁的问题.3.把握等差中项的概念,深化生疏并能运用.[学问链接]第一届现代奥运会于1896年在希腊雅典进行,此后每4年进行一次,奥运会如因故不能进行,届数照算.这样进行奥运会的年份数构成一个数列,这个数列有什么特征呢?这个数列叫什么数列呢? [预习导引] 1.等差数列的概念假如一个数列从第2项起,每一项与它的前一项的差都等于同一个常数,那么这个数列就叫做等差数列,这个常数叫做等差数列的公差,公差通常用字母d 表示. 2.等差中项的概念若三个数a ,A ,b 构成等差数列,则A 叫做a 与b 的等差中项,并且A =a +b2.3.等差数列的通项公式若等差数列的首项为a 1,公差为d ,则其通项a n =a 1+(n -1)d . 4.等差数列的单调性等差数列{a n }中,若公差d >0,则数列{a n }为递增数列;若公差d <0,则数列{a n }为递减数列.要点一 等差数列的概念例1 若数列{a n }的通项公式为a n =10+lg 2n ,试说明数列{a n }为等差数列.解 由于a n =10+lg 2n =10+n lg 2,所以a n +1-a n =[10+(n +1)lg 2]-(10+n lg 2)=lg 2(n ∈N *). 所以数列{a n }为等差数列.规律方法 推断一个数列是不是等差数列,就是推断a n +1-a n (n >1)是不是一个与n 无关的常数. 跟踪演练1 数列{a n }的通项公式a n =2n +5,则此数列( ) A .是公差为2的等差数列 B .是公差为5的等差数列 C .是首项为5的等差数列 D .是公差为n 的等差数列答案 A解析 ∵a n +1-a n =2(n +1)+5-(2n +5)=2,∴{a n }是公差为2的等差数列.要点二 等差中项及其应用例2 (1)在-1与7之间顺次插入三个数a ,b ,c 使这五个数成等差数列,求此数列.(2)已知数列{x n }的首项x 1=3,通项x n =2n p +nq (n ∈N *,p ,q 为常数),且x 1、x 4、x 5成等差数列.求:p ,q 的值.解 ∵-1,a ,b ,c,7成等差数列,∴b 是-1与7的等差中项.∴b =-1+72=3.又a 是-1与3的等差中项,∴a =-1+32=1.又c 是3与7的等差中项,∴c =3+72=5.∴该数列为-1,1,3,5,7. (2)由x 1=3,得2p +q =3,①又x 4=24p +4q ,x 5=25p +5q ,且x 1+x 5=2x 4, 得3+25p +5q =25p +8q ,即q =1,② 将②代入①,得p =1.故p =1,q =1.规律方法 在等差数列{a n }中,由定义有a n +1-a n =a n -a n -1(n ≥2,n ∈N *),即a n =a n +1+a n -12,从而由等差中项的定义知,等差数列从第2项起的每一项都是它前一项与后一项的等差中项.跟踪演练2 若m 和2n 的等差中项为4,2m 和n 的等差中项为5,求m 和n 的等差中项. 解 由m 和2n 的等差中项为4,得m +2n =8. 又由2m 和n 的等差中项为5,得2m +n =10. 两式相加,得m +n =6. ∴m 和n 的等差中项为m +n2=3.要点三 等差数列的通项公式及应用例3 (1)若{a n }是等差数列,a 15=8,a 60=20,求a 75.(2)已知递减等差数列{a n }的前三项和为18,前三项的乘积为66.求数列的通项公式,并推断-34是该数列的项吗?解 (1)设{a n }的公差为d .由题意知⎩⎪⎨⎪⎧a 15=a 1+14d =8,a 60=a 1+59d =20,解得⎩⎨⎧a 1=6415,d =415.所以a 75=a 1+74d =6415+74×415=24.(2)依题意得⎩⎪⎨⎪⎧a 1+a 2+a 3=18,a 1·a 2·a 3=66,∴⎩⎪⎨⎪⎧ 3a 1+3d =18,a 1·(a 1+d )·(a 1+2d )=66,解得⎩⎪⎨⎪⎧a 1=11,d =-5,或⎩⎪⎨⎪⎧a 1=1,d =5.∵数列{a n }是递减等差数列,∴d <0.故取a 1=11,d =-5.∴a n =11+(n -1)·(-5)=-5n +16. 即等差数列{a n }的通项公式为a n =-5n +16. 令a n =-34,即-5n +16=-34,得n =10. ∴-34是数列{a n }的第10项.规律方法 在等差数列{a n }中,首项a 1与公差d 是两个最基本的元素,有关等差数列的问题,假如条件与结论间的联系不明显,则均可化成有关a 1,d 的关系列方程组求解,但是要留意公式的变形及整体计算,以削减计算量.跟踪演练3 已知{a n }为等差数列,分别依据下列条件写出它的通项公式: (1)a 3=5,a 7=13; (2)前三项为a,2a -1,3-a .解 (1) 设首项为a 1,公差为d ,则⎩⎪⎨⎪⎧ a 3=a 1+2d =5,a 7=a 1+6d =13,解得⎩⎪⎨⎪⎧a 1=1,d =2. ∴a n =a 1+(n -1)d =1+(n -1)×2=2n -1.(2)由等差中项公式得2×(2a -1)=a +(3-a ),a =54,∴首项为a =54,公差为2a -1-a =a -1=54-1=14,∴a n =54+(n -1)×14=n 4+1.1.已知等差数列{a n }的通项公式a n =3-2n ,则它的公差d 为( ) A .2 B .3 C .-2 D .-3 答案 C解析 由等差数列的定义,得d =a 2-a 1=-1-1=-2. 2.△ABC 中,三内角A 、B 、C 成等差数列,则角B 等于( ) A .30° B .60° C .90° D .120°答案 B解析 由于A 、B 、C 成等差数列,所以B 是A ,C 的等差中项,则有A +C =2B ,又因A +B +C =180°,所以3B =180°,从而B =60°.3.下列数列是等差数列的有________. (1)9, 7, 5, 3, …,-2n +11, …; (2)-1, 11, 23, 35, …, 12n -13, …; (3)1, 2, 1, 2, …; (4)1, 2, 4, 6, 8, 10, …; (5)a ,a ,a ,a ,…,a …. 答案 (1)(2)(5)解析 由等差数列的定义,得(1),(2),(5)为等差数列,(3),(4)不是等差数列. 4.等差数列{a n }中,已知a 1=13,a 2+a 5=4,a n =33,求n 的值.解 ∵a 2+a 5=(a 1+d )+(a 1+4d )=2a 1+5d =4, ∴d =23.∴a n =a 1+(n -1)×23=23n -13.由a n =23n -13=33,解得n =50.1.推断一个数列是否是等差数列的常用方法有(1)a n+1-a n=d(d为常数,n∈N*)⇔{a n}是等差数列;(2)2a n+1=a n+a n+2(n∈N*)⇔{a n}是等差数列;(3)a n=kn+b(k,b为常数,n∈N*)⇔{a n}是等差数列.但若要说明一个数列不是等差数列,则只需举出一个反例即可.2.由等差数列的通项公式a n=a1+(n-1)d可以看出,只要知道首项a1和公差d,就可以求出通项公式,反过来,在a1、d、n、a n四个量中,只要知道其中任意三个量,就可以求出另一个量.一、基础达标1.若a ≠b ,则等差数列a ,x 1,x 2,b 的公差是( ) A .b -a B.b -a 2 C.b -a 3 D.b -a4答案 C解析 由等差数列的通项公式,得b =a +(4-1)d ,所以d =b -a3.2.已知数列{a n }满足a 1=2,a n +1-a n +1=0,则数列的通项a n 等于( ) A .n 2+1 B .n +1 C .1-n D .3-n答案 D解析 ∵a n +1-a n =-1,∴数列{a n }是等差数列,公差为-1,∴a n =a 1+(n -1)d =2+(n -1)×(-1)=3-n . 3.等差数列20,17,14,11,…中第一个负数项是( ) A .第7项 B .第8项 C .第9项 D .第10项 答案 B解析 a 1=20,d =-3,∴a n =20+(n -1)×(-3)=23-3n ,∴a 7=2>0,a 8=-1<0. 4.若5,x ,y ,z,21成等差数列,则x +y +z 的值为( ) A .26 B .29 C .39 D .52 答案 C解析 ∵5,x ,y ,z,21成等差数列,∴y 是5和21的等差中项也是x 和z 的等差中项. ∴5+21=2y ,∴y =13,x +z =2y =26. ∴x +y +z =39.5.等差数列的前三项依次是x -1,x +1,2x +3,则其通项公式为________. 答案 a n =2n -3解析 ∵x -1,x +1,2x +3是等差数列的前三项, ∴2(x +1)=x -1+2x +3,解得x =0. ∴a 1=x -1=-1,a 2=1,a 3=3,∴d =2,∴a n =-1+2(n -1)=2n -3.6.已知数列{a n }满足a 2n +1=a 2n +4,且a 1=1,a n >0,则a n =________.答案 4n -3解析 由已知a 2n +1-a 2n =4,∴{a 2n }是等差数列,且首项a 21=1,公差d =4,∴a 2n =1+(n -1)·4=4n -3. 又a n >0,∴a n =4n -3.7.若关于x 的方程x 2-x +m =0和x 2-x +n =0(m ,n ∈R ,且m ≠n )的四个根组成首项为14的等差数列,求m+n 的值.解 设x 2-x +m =0,x 2-x +n =0的根分别为x 1,x 2,x 3,x 4,则x 1+x 2=x 3+x 4=1. 设数列的首项为x 1,则依据等差数列的性质,数列的第4项为x 2.由题意知x 1=14,∴x 2=34,数列的公差d =34-144-1=16,∴数列的中间两项分别为 14+16=512,512+16=712. ∴x 1·x 2=316.x 3·x 4=512×712=35144.∴m +n =316+35144=3172.8.甲虫是行动较快的昆虫之一,下表记录了某种类型的甲虫的爬行速度:时间t (s) 1 2 3 … ? … 60 距离s (cm)9.819.629.4…49…?(1)(2)利用建立的模型计算,甲虫1 min 能爬多远?它爬行49 cm 需要多长时间?解 (1)由题目表中数据可知,该数列从第2项起,每一项与前一项的差都是常数9.8,所以是一个等差数列模型.由于a 1=9.8,d =9.8,所以甲虫的爬行距离s 与时间t 的关系是s =9.8t . (2)当t =1 min =60 s 时, s =9.8t =9.8×60=588 cm.当s =49 cm 时,t =s 9.8=499.8=5 s.二、力量提升9.设函数f (x )=(x -1)2+n (x ∈[-1,3],n ∈N *)的最小值为a n ,最大值为b n ,记c n =b 2n -a n ·b n ,则{c n}是( ) A .常数列 B .摇摆数列C .公差不为0的等差数列D .递减数列 答案 C解析 ∵f (x )=(x -1)2+n (x ∈[-1,3]), ∴a n =n ,b n =n +4,∴c n =b 2n -a n ·b n =b n (b n -a n )=4(n +4)=4n +16. 10.若数列{a n }满足3a n +1=3a n +1,则数列是( ) A .公差为1的等差数列 B .公差为13的等差数列C .公差为-13的等差数列D .不是等差数列 答案 B解析 由3a n +1=3a n +1,得3a n +1-3a n =1, 即a n +1-a n =13.所以数列{a n }为公差为13的等差数列.11.首项为-24的等差数列,从第10项起开头为正数,则公差d 的取值范围是________. 答案 83<d ≤3解析 设a n =-24+(n -1)d ,由⎩⎪⎨⎪⎧a 9=-24+8d ≤0a 10=-24+9d >0,解不等式得:83<d ≤3.12.若等差数列{a n }的公差d ≠0且a 1,a 2是关于x 的方程x 2-a 3x +a 4=0的两根,求数列{a n }的通项公式.解 由题意知,⎩⎪⎨⎪⎧ a 1+a 2=a 3,a 1a 2=a 4,∴⎩⎪⎨⎪⎧2a 1+d =a 1+2d ,a 1(a 1+d )=a 1+3d .解得⎩⎪⎨⎪⎧a 1=2,d =2,∴a n =2+(n -1)×2=2n .故数列{a n }的通项公式为a n =2n . 三、探究与创新13.已知等差数列{a n }:3,7,11,15,….(1)135,4m +19(m ∈N *)是{a n }中的项吗?试说明理由.(2)若a p ,a q (p ,q ∈N *)是数列{a n }中的项,则2a p +3a q 是数列{a n }中的项吗?并说明你的理由. 解 a 1=3,d =4,a n =a 1+(n -1)d =4n -1. (1)令a n =4n -1=135,∴n =34, ∴135是数列{a n }中的第34项.令a n =4n -1=4m +19,则n =m +5∈N *. ∴4m +19是{a n }中的第m +5项. (2)∵a p ,a q 是{a n }中的项, ∴a p =4p -1,a q =4q -1. ∴2a p +3a q =2(4p -1)+3(4q -1) =8p +12q -5=4(2p +3q -1)-1∈N *,∴2a p +3a q 是{a n }中的第2p +3q -1项.。
