等差数列的判断方法_等差数列的判定方法
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等差数列的判断方法
徐福贵
(吉林省东辽县职业高中)
我们虽然知道什么是等差数列,但对于等差数列的判断还没有很好的方法。本人根据多年教学实践总结出了一系列等差数列的判断方法,对于等差数列又有了更深的认识。
定理1 已知数列{an}的通项an,若an-an1的差是一个与n 无关的常数,则数列{an}为等差数列(证明略)
推论1 若数列{an}的通项an为常数,则{an}为等差数列,且公差为0。(证明略)。
推论2数列{an}的通项an是关于项数n的一次函数,则数列{an}是等差数列,且公差为一次项的系数(证明略)
定理2 若{an}的通项an既不是常数,也不是关于项数n的一次函数,则数列{an}不是等差数列(证明略)
定理3 已知数列{an}的前n项和Sn为0,则数列{an}为等差数列
证明 数列{an}的前n项和Sn为0,此数列为0,0, 0,---, 0,---,数列{an}为等差数列。
定理4 已知数列{an}的前n项和Sn,若Sn是关于项数n的一次函数,且常数项为0,则数列{an}是等差数列,且公差为0。
证明:Sn是关于项数n的一次函数,且常数项为0,设Sn=An(A为常数,且A0)
当n2时,an=Sn-Sn1=An-A(n-1)=A, an-an1=0(n2)又a1=S1=A,a2S2S12AAA,a2a1anan10(nN)
数列{an}是等差数列,且公差为0。
定理5 已知数列{an}的前n项和Sn,若Sn是关于项数n的二次函数,且常数项为0,则数列{an}是等差数列,且公差为二次项系数的2倍。
证明:Sn是关于项数n的二次函数,且常数项为0,设
SnAn2Bn(A0)。
当n2时,an=Sn-Sn
1=An2+Bn-A(n-1)2-B(n-1)=2An+B-A(n2),...,an,...为等差数列,公差为2A。a2,a3
又a1=S1=A+B,a2S2S1
=4A+2B-A-B =3A+B
a2a12A。数列{an}是等差数列,且公差为二次项系数的2倍。定理6 若数列{an}的前n项和Sn0,且Sn既不是关于项数n的一次函数,也不是关于项数n的二次函数,则数列{an}不是等差数列(证明略)
例1 已知数列{an}满足下列条件,判断数列{an}是否为等差数列?若是等差数列,请指出公差是多少?(1)an=n+1(2)(4)
Sn=n2+n
an=n2 Sn=n
3(3)
Sn=n
(5)
解:(1)是等差数列,公差为1。(2)不是等差数列。
(3)是等差数列,公差为0。(4)是等差数列,公差为2。(5)不是等差数列。
例2在等差数列{an}、{bn}中,{bn}的前n项和,STn
7n2n
3Sn、Tn分别为的等差数列{an}、,求
ab
5解:Sn、Tn分别为等差数列{an}、{bn}的前n项和,且
SnTn
7n2n3
可以令SnAn(7n2),TnAn(n3)
{an}的首项为9A,公差为d1=14A, {bn}的首项为4A,公差为d2=2A, a5a14d19A56A65A,b5b14d24A8A12A
a5b5
=
65A12A
6512
由此可见,掌握了等差数列的判断方法,就能根据已知条
件判断某个数列是不是等差数列,若是等差数列,不通过计算就可判断公差是多少,节省了做题时间。因此掌握等差数列的判断方法是十分重要的。