2024年6月10日发(作者:燕清舒)
等差数列的概念及其通项公式
一、基础知识
1. 定义:一般地,如果一个数列从第二项起,每一项与它前一项的差等于同一个常数,
这个数列就叫做等差数列,这个常数就叫做等差数列的公差(常用字母“d”表示)
将条件概括地说,就是a
n
=a
n-1
=d(n≥2)
2.通项公式:
a
n
a
1
(n1)d
3.等差中项:如果在 a与b之间插入一个数 A,
a与b的等差中项。
使a、
A
、b成等差数列,那么
A
叫做
A
ab
,即 2
A
=a+b
2
任何两个数都存在等差中项且唯一。
4. 等差数列的性质
(1) 若{a
n
}是等差数列,则a
n
=an+b ,特别地,若a=0, 则{a
n
}是常数列。
(2)若{a
n
}是等差数列,则 a
m
=a
n
+(m-n)d,m,n∈N*,
即
(3)若
a
n
是等差数列,且
m,n,p,qN
,mnpq
,则
a
m
a
n
a
p
a
q
二、典型例题分析
【例1】(1)求等差数列8,5,2,…的第20项;
(2)-401是不是等差数列-5,-9,-13…的项?如果是,是第几项?
解:a
1
=8,d=5-8=2-5=-3.
又因为n=20,所以由等差数列的通项公式,得
a
20
=8+(20-1)×(-3)=-49.
(2)a
1
=-5,d=-9-(-5)=-4得数列通项公式为a
n
=-5-4(n-1).
令-401=-5-4(n-1)成立,解之,得n=100,
即-401是这个数列的第100项.
【例2】.已知等差数列{a
n
}中,
(1)a
7
+a
9
=16,a
4
=1,求a
12
的值;
(2)已知a
2
+a
3
+a
23
+a
24
=48,求a
13
.
解:(1)方法一
由a
7
+a
9
=16,得
a
1
6da
1
8d16,
即
2a
1
14d16
,
a
1
7d8
又 a
4
=1,∴
a
1
3d1
17
a
a
1
7d8
1
4
解方程组
,得
a3d1
7
1
d
4
所以
a
12
177
1115
44
1
方法二 由于a
8
是a
7
和a
9
的等差中项,则
a
8
a
7
a
9
8
,
2
∵ a
12
+a
4
=a
8
+a
8
=2 a
8
=15.
∴
a
12
=2a
8
-a
4
=15.
(2)由m+n=p+q⇒a
m
+a
n
=a
p
+a
q
,得
a
2
+a
24
=a
3
+a
23
=2a
13
.
∵ a
2
+a
3
+a
23
+a
24
=48,
∴ 4a
13
=48,∴a
13
=12.
【例3】在-1与7之间插入三个数a,b,c,使这五个数成等差数列,求此数列。
解:方法一
由已知,a
1
=-1
,
a
5
=7
∴ 7=-1+(5-1)d,即d=2。
∴所求数列为-1,1,3,5,7.
方法二 -1,a,b,c,7.成等差数列。
∴ b是-1,7的等差中项,则 b=
17
3
。
2
又∵a是-1,3的等差中项,c是3,7的等差中项,
∴ a=1,c=5.
∴所求数列为-1,1,3,5,7.
〖例4〗在数列{a
n
}中,a
1
=4,递推公式a
n
=a
n-1
+2,数列{a
n
}是不是等差数列?如果
是,求其通项公式。
解:∵ a
n
=a
n-1
+2,(n≥2), ∴ a
n
— a
n-1
= 2
故{a
n
}是公差为2的等差数列。
∵ a
1
=4,d=2,
∴ a
n
=5+4(n-1),即a
n
=4n+1。
〖例5〗(1)三个数成等差数列,和为6,积为-24,求这三个数;
(2)四个数成递增等差数列,中间两数的和为2,首末两项的积为-8,求这四个数.
解 (1)法一 设等差数列的等差中项为a,公差为d,
则这三个数分别为a-d,a,a+d.
依题意,3a=6且a(a-d)(a+d)=-24,
所以a=2,代入a(a-d)(a+d)=-24,
化简得d
2
=16,于是d=±4,
故三个数为-2,2,6或6,2,-2.
法二 设首项为a,公差为d,这三个数分别为a,a+d,a+2d,
依题意,3a+3d=6且a(a+d)(a+2d)=-24,
所以a=2-d,代入a(a+d)(a+2d)=-24,
得2(2-d)(2+d)=-24,4-d2=-12,
即d
2
=16,于是d=±4,三个数为-2,2,6或6,2,-2.
(2)解法一 设这四个数为a-3d,a-d,a+d,a+3d(公差为2d),
2
2024年6月10日发(作者:燕清舒)
等差数列的概念及其通项公式
一、基础知识
1. 定义:一般地,如果一个数列从第二项起,每一项与它前一项的差等于同一个常数,
这个数列就叫做等差数列,这个常数就叫做等差数列的公差(常用字母“d”表示)
将条件概括地说,就是a
n
=a
n-1
=d(n≥2)
2.通项公式:
a
n
a
1
(n1)d
3.等差中项:如果在 a与b之间插入一个数 A,
a与b的等差中项。
使a、
A
、b成等差数列,那么
A
叫做
A
ab
,即 2
A
=a+b
2
任何两个数都存在等差中项且唯一。
4. 等差数列的性质
(1) 若{a
n
}是等差数列,则a
n
=an+b ,特别地,若a=0, 则{a
n
}是常数列。
(2)若{a
n
}是等差数列,则 a
m
=a
n
+(m-n)d,m,n∈N*,
即
(3)若
a
n
是等差数列,且
m,n,p,qN
,mnpq
,则
a
m
a
n
a
p
a
q
二、典型例题分析
【例1】(1)求等差数列8,5,2,…的第20项;
(2)-401是不是等差数列-5,-9,-13…的项?如果是,是第几项?
解:a
1
=8,d=5-8=2-5=-3.
又因为n=20,所以由等差数列的通项公式,得
a
20
=8+(20-1)×(-3)=-49.
(2)a
1
=-5,d=-9-(-5)=-4得数列通项公式为a
n
=-5-4(n-1).
令-401=-5-4(n-1)成立,解之,得n=100,
即-401是这个数列的第100项.
【例2】.已知等差数列{a
n
}中,
(1)a
7
+a
9
=16,a
4
=1,求a
12
的值;
(2)已知a
2
+a
3
+a
23
+a
24
=48,求a
13
.
解:(1)方法一
由a
7
+a
9
=16,得
a
1
6da
1
8d16,
即
2a
1
14d16
,
a
1
7d8
又 a
4
=1,∴
a
1
3d1
17
a
a
1
7d8
1
4
解方程组
,得
a3d1
7
1
d
4
所以
a
12
177
1115
44
1
方法二 由于a
8
是a
7
和a
9
的等差中项,则
a
8
a
7
a
9
8
,
2
∵ a
12
+a
4
=a
8
+a
8
=2 a
8
=15.
∴
a
12
=2a
8
-a
4
=15.
(2)由m+n=p+q⇒a
m
+a
n
=a
p
+a
q
,得
a
2
+a
24
=a
3
+a
23
=2a
13
.
∵ a
2
+a
3
+a
23
+a
24
=48,
∴ 4a
13
=48,∴a
13
=12.
【例3】在-1与7之间插入三个数a,b,c,使这五个数成等差数列,求此数列。
解:方法一
由已知,a
1
=-1
,
a
5
=7
∴ 7=-1+(5-1)d,即d=2。
∴所求数列为-1,1,3,5,7.
方法二 -1,a,b,c,7.成等差数列。
∴ b是-1,7的等差中项,则 b=
17
3
。
2
又∵a是-1,3的等差中项,c是3,7的等差中项,
∴ a=1,c=5.
∴所求数列为-1,1,3,5,7.
〖例4〗在数列{a
n
}中,a
1
=4,递推公式a
n
=a
n-1
+2,数列{a
n
}是不是等差数列?如果
是,求其通项公式。
解:∵ a
n
=a
n-1
+2,(n≥2), ∴ a
n
— a
n-1
= 2
故{a
n
}是公差为2的等差数列。
∵ a
1
=4,d=2,
∴ a
n
=5+4(n-1),即a
n
=4n+1。
〖例5〗(1)三个数成等差数列,和为6,积为-24,求这三个数;
(2)四个数成递增等差数列,中间两数的和为2,首末两项的积为-8,求这四个数.
解 (1)法一 设等差数列的等差中项为a,公差为d,
则这三个数分别为a-d,a,a+d.
依题意,3a=6且a(a-d)(a+d)=-24,
所以a=2,代入a(a-d)(a+d)=-24,
化简得d
2
=16,于是d=±4,
故三个数为-2,2,6或6,2,-2.
法二 设首项为a,公差为d,这三个数分别为a,a+d,a+2d,
依题意,3a+3d=6且a(a+d)(a+2d)=-24,
所以a=2-d,代入a(a+d)(a+2d)=-24,
得2(2-d)(2+d)=-24,4-d2=-12,
即d
2
=16,于是d=±4,三个数为-2,2,6或6,2,-2.
(2)解法一 设这四个数为a-3d,a-d,a+d,a+3d(公差为2d),
2