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1.3 等差中项

等差数列与等比数列 · 高二
先确认一下:这一关能不能学
上面这几节是它的地基 —— 没通的话,补完再回来,比硬啃快得多。
讲清楚它是什么

定义 若 $a, b, c$ 成等差数列,则 $b$ 称为 $a$ 与 $c$ 的等差中项,满足 $2b = a + c$。

从哪来 基于 1.1 数列的定义 理解项的有序性,利用 1.3 数列的通项公式 推导相邻项关系,并结合 2.1 递推公式的定义 理解 $a_{n+1} - a_n = d$ 的恒定性。

为什么 等差数列的核心特征是“相邻两项之差为常数 $d$”。 对于连续三项 $a, b, c$,有 $b - a = d$ 且 $c - b = d$。 两式相减得 $b - a = c - b$,移项即得 $2b = a + c$。 这揭示了等差中项本质上是两端项的算术平均数,体现了线性均匀分布的几何直观。

代数推导法
直接由定义 $a_{n+1} - a_n = a_n - a_{n-1}$ 推导 $2a_n = a_{n+1} + a_{n-1}$。
适合:逻辑严密、擅长符号运算、喜欢从定义出发的理性型学生。
几何直观法
在数轴上画出 $a, b, c$ 三点,强调 $b$ 到 $a$ 的距离等于 $b$ 到 $c$ 的距离,即 $b$ 是线段 $ac$ 的中点。
适合:空间感强、喜欢图形辅助理解、对纯代数推导感到枯燥的视觉型学生。
对称结构法
强调等差数列关于任意一项的“对称性”,即 $a_{n-k} + a_{n+k} = 2a_n$。将中项视为“平衡点”。
适合:喜欢寻找规律、结构感强、善于记忆整体模式而非孤立公式的直觉型学生。
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练一道
基础题
已知 $x, 5, 2x$ 成等差数列,求 $x$ 的值。
变式
已知等差数列 $\{a_n\}$ 中,$a_3 + a_7 = 10$,求 $a_5$ 的值。
试试手自己判
检测题
若 $a, b, c$ 成等差数列,且 $a+c=10$,$ac=21$,求 $b$ 的值。
看答案和判分标准
答案:$b = 5$
判对标准:
1. 学生能写出 $2b = a+c$ 或 $b = \frac{a+c}{2}$ 的关系式(核心得分点)。
2. 直接代入 $a+c=10$ 计算出 $b=5$(计算得分点)。
3. 注意:如果学生试图先解方程 $x^2-10x+21=0$ 求出 $a=3, c=7$ 或 $a=7, c=3$,再求中项,只要结果正确且过程无误,也判对,但效率较低。若学生求出 $a,c$ 后计算错误,则判错。
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