潘麗平
等差數(shù)列是一種特殊的數(shù)列,它在高中數(shù)學(xué)中占據(jù)著重要地位.等差數(shù)列揭示了數(shù)列中任意連續(xù)兩項(xiàng)的特殊性.項(xiàng)與項(xiàng)之間的特殊關(guān)系是它的突出特點(diǎn),也是靈活應(yīng)用的基礎(chǔ).筆者,從等差數(shù)列項(xiàng)與項(xiàng)的關(guān)系,闡述它的靈活應(yīng)用.
一、等差數(shù)列中任意兩項(xiàng)的關(guān)系
等差數(shù)列{an}中首項(xiàng)為a1,公差為d,則其通項(xiàng)公式為an=a1+(n-1)d.
即已知首項(xiàng)與公差,可以求出數(shù)列中的任一項(xiàng).而在實(shí)際應(yīng)用中常會(huì)遇到這樣的類型題:
例1.已知等差數(shù)列{an}中,a3=4,公差d=2,求a7.
析:按常規(guī)做法必須先由a3=a1+2d求出a1,再代入通項(xiàng)公式求出a7;而若將已知條件a3=a1+2d與所求對象a7=a1+6d加以比較,不難發(fā)現(xiàn)a7=a3+(7-3)d.這樣就可以一步到位,且又快又準(zhǔn).
由此可以將等差數(shù)列通項(xiàng)公式an=a1+(n-1)d.推廣為an=am+(n-m)d.
即等差數(shù)列中任意兩項(xiàng)的差是其對應(yīng)序號差的公差倍.它彌補(bǔ)了通項(xiàng)公式的小小不足,在應(yīng)用上起到了靈活、簡便的作用.
二、等差數(shù)列中特殊三項(xiàng)的關(guān)系
一方面是等差數(shù)列中任意連續(xù)的三項(xiàng)成等差數(shù)列,另一方面是等差數(shù)列中若其中兩項(xiàng)關(guān)于某一項(xiàng)成位置對稱,則這三項(xiàng)成等差數(shù)列.這兩方面可歸納為:
在等差數(shù)列{an}中,若m+n=2p,其中m,n,p∈N*,則am+an=2ap;即在等差數(shù)列中,若三項(xiàng)對應(yīng)的序號成等差數(shù)列,則其對應(yīng)的三項(xiàng)成等差數(shù)列.
在應(yīng)用時(shí)只需觀察項(xiàng)的序號關(guān)系,就可以很快知道項(xiàng)之間的關(guān)系.簡便易行,容易靈活操作.
例2.在等差數(shù)列{an}中,a1+a9=10,求a5的值.
析:由2a5=a1+a9可很快求出a5=10.
例3.在等差數(shù)列{an}中a5=10,求S9.
析:S9=■=9a5=90.
三、等差數(shù)列中特殊四項(xiàng)的關(guān)系
在等差數(shù)列{an}中,若m+n=p+q其中m,n,p∈N*,則am+an=ap+aq;即在等差數(shù)列中,若其中兩項(xiàng)的序號和等于另外兩項(xiàng)的序號和,則這兩項(xiàng)的和等于另外兩項(xiàng)的和.
例4.已知等差數(shù)列{an}中,a7+a9=16,又a4=1,求a12的值.
析:由a4+a12=a7+a9可得a12=15.
例5.在等差數(shù)列{an}中,S10=100,S100=10,求S110 .
析:由S100-S10=a11+a12+…+a100
=■=45(a11+a100)
可得a11+a100=-2;而a1+a110=a11+a100,所以S110=■=-110
利用等差數(shù)列四項(xiàng)的特殊關(guān)系解答,省去很多不必要的計(jì)算.比起常規(guī)的做法先求首項(xiàng)a1和公差d,再求S110要方便得多.
總之,只要學(xué)生能夠牢固掌握等差數(shù)列項(xiàng)與項(xiàng)之間的關(guān)系,就能靈活解決等差數(shù)列的應(yīng)用問題.
(作者單位 西藏自治區(qū)山南地區(qū)第二高級中學(xué))