[典例] 已知数列{an}满足a1=4,an=4-差数列.
证明:[法一 定义法] ∵bn+1=1
=
an+1-2?
1
=4??4-?-2
4等差数列的判定与证明 1.求证:数列{bn}是等an-2
an-1
(n>1),记bn=
anan-an-2an-
,
?an?
∴bn+1-bn=又b1=
anan-
-1=an-21
=,为常数(n∈N+). 2
11=, a1-22
11
∴数列{bn}是首项为,公差为的等差数列.
22[法二 等差中项法] ∵bn=
1
, an-21
=
an+1-2?
1
=4??4-?-2
∴bn+1=anan-
. ?an?
∴bn+2=an+1an+1-
=
an-1
. 4a-2n??2?4--2??an?
=
4-
4
an∴bn+bn+2-2bn+1=
1an-1+-2×an-2an-2anan-
=0.
∴bn+bn+2=2bn+1(n∈N+), ∴数列{bn}是等差数列.
等差数列判定的常用的2种方法 (1)定义法:an+1-an=d(常数)(n∈N+)?{an}为等差数列. (2)等差中项法:2an+1=an+an+2(n∈N+)?{an}为等差数列. [活学活用] 111
已知,,成等差数列,并且a+c,a-c,a+c-2b均为正数,求证:lg(a+c),
abclg(a-c),lg(a+c-2b)也成等差数列.
111211解:∵,,成等差数列,∴=+,
abcbac2a+c∴=,即2ac=b(a+c).
bac(a+c)(a+c-2b)=(a+c)-2b(a+c)=(a+c)-2×2ac=a+c+2ac-4ac=(a-
2222
c)2.
∵a+c,a+c-2b,a-c均为正数,上式左右两边同时取对数得,lg[(a+c)(a+c-2b)]=lg(a-c),即lg(a+c)+lg(a+c-2b)=2lg(a-c),
∴lg(a+c),lg(a-c),lg(a+c-2b)成等差数列.
层级一 学业水平达标
1.已知等差数列{an}的通项公式为an=3-2n,则它的公差为( ) A.2 C.-2
B.3 D.-3
2
解析:选C ∵an=3-2n=1+(n-1)×(-2),∴d=-2,故选C. 1
2.若等差数列{an}中,已知a1=,a2+a5=4,an=35,则n=( )
3A.50 C.52
B.51 D.53
12
解析:选D 依题意,a2+a5=a1+d+a1+4d=4,代入a1=,得d=. 331221
所以an=a1+(n-1)d=+(n-1)×=n-,令an=35,解得n=53.
3333
3.设x是a与b的等差中项,x是a与-b的等差中项,则a,b的关系是( ) A.a=-b C.a=-b或a=3b
解析:选C 由等差中项的定义知:x= B.a=3b D.a=b=0
2
2
2
a+b2
,
x=∴
2
a2-b2
22
,
22
,即a-2ab-3b=0. ??2?
a2-b2?a+b?2
=?
故a=-b或a=3b.
4.数列{an}中,a1=2,2an+1=2an+1,则a2 015的值是( ) A.1 006 C.1 008
B.1 007 D.1 009
1
解析:选D 由2an+1=2an+1,得an+1-an=,所以{an}是等差数列,首项a1=2,公差d21=, 2
1n+3
所以an=2+(n-1)=,
222 015+3
所以a2 015==1 009.
2
5.已知数列3,9,15,…,3(2n-1),…,那么81是数列的( ) A.第12项 C.第14项
B.第13项 D.第15项
解析:选C an=3(2n-1)=6n-3,由6n-3=81,得n=14. 6.在等差数列{an}中,a3=7,a5=a2+6,则a6=________. 解析:设等差数列{an}的公差为d, 由题意,得?
?a1+2d=7,?
??a1+4d=a1+d+6.
??a1=3,
解得?
??d=2.
∴an=a1+(n-1)d=3+(n-1)×2=2n+1. ∴a6=2×6+1=13. 答案:13
7.已知数列{an}中,a1=3,an=an-1+3(n≥2),则an=________. 解析:因为n≥2时,an-an-1=3,
所以{an}是以a1=3为首项,公差d=3的等差数列.所以an=a1+(n-1)d=3+3(n-1)=3n.
答案:3n
8.已知{an}为等差数列,且a7-2a4=-1,a3=0,则公差d=________. 解析:根据题意得:
a7-2a4=a1+6d-2(a1+3d)=-a1=-1,
∴a1=1.
又a3=a1+2d=1+2d=0, 1∴d=-.
21
答案:-
2
9.已知数列{an}满足a1=2,an+1=
?1?2an,则数列??是否为等差数列?说明理由. an+2?an?
?1?
解:数列??是等差数列,理由如下:
?an?
因为a1=2,an+1=所以所以
11=2an, an+2
an+1
an+211
=+, 2an2an11
-=(常数). an+1an2
?1?111
所以??是以=为首项,公差为的等差数列.
a122?an?
10.若
111222,,是等差数列,求证:a,b,c成等差数列. b+ca+ca+b1122b+a+c2+=,通分有=. b+ca+ba+cb+ca+ba+c2
2
2
证明:由已知得
进一步变形有2(b+c)(a+b)=(2b+a+c)(a+c),整理,得a+c=2b, 所以a,b,c成等差数列.
层级二 应试能力达标
1.若数列{an}为等差数列,ap=q,aq=p(p≠q),则ap+q为( ) A.p+q C.-(p+q)
B.0 D.
2
2
2
p+q2
解析:选B ∵ap=a1+(p-1)d,aq=a1+(q-1)d, ∴?
?a1+???a1+
p-q-
d=q, ①d=p. ②
①-②,得(p-q)d=q-p. ∵p≠q,∴d=-1.
代入①,有a1+(p-1)×(-1)=q,∴a1=p+q-1. ∴ap+q=a1+(p+q-1)d=p+q-1+(p+q-1)×(-1)=0.
2.已知x≠y,且两个数列x,a1,a2,…,am,y与x,b1,b2,…,bn,y各自都成等差数列,则
a2-a1
等于( ) b2-b1
B. D.
A. C. mnnmm+1
n+1n+1
m+1