第一篇:等差数列教案4
等差数列(1)
教学内容与教学目标
1.使学生理解等差数列的定义,掌握通项公式及其简单应用,初步领会“迭加”的方法;
2.通过通项公式的探求,引导学生学习归纳、猜测、证明等合情推理与逻辑推理方法,提高学生分析、综合、抽象、概括等逻辑思维能力;
3.通过证明的教学过程,培养学生实事求是的科学态度和勇于探索的精神.
设计思想
1.根据本节内容,我们选用“探究发现式”教学法,并按如下顺序逐步展开:
(1) 给等差数列下定义;
(2) 等差数列通项公式的探求;
(3) 通项公式的初步应用.
2.在讲等差数列概念之前,学生对数列的定义及通项公式已有所理解.在此基础上,通过引导学生对几个具体数列共性(差相等)的观察研究,让学生自己给等差数列下定义────把命名权交给学生,旨在充分发挥学生的主体作用.
3.“观察───归纳───猜想───证明”是获得发现的重要途径.因此,在探求等差数列的通项公式时,我们选择了上述途径,一方面可提高学生的合情推理与逻辑推理能力,另一方面,为落实教学目标打下了坚实的基础.
课题引入
通过请学生观察几个具体的数列的特点.例如:
(1) 1,4,7,10,?;
(2) 3,-1,-5,-9,?;
(3) 5,5,5,5,?,
并由学生自行分析(必要时老师可作点拨)得出“从第2项起每一项与它前一项的差都等于同一个常数”这一共性,随即请学生给这类数列命名(学生易将这类数列称作“差相等的数列”或“等差数列)”,师肯定学生的回答,或稍作提炼,并顺水推舟,指出这是我们今天将要研究的内容───等差数列(板书),以此引出课题.
知识讲解
1.关于等差数列的定义
(1) 教学模式:由学生观察分析几个具体数列的共性───给这类数列命名(等差数列)───给等差数列下定义───分析两个要点的作用───用符号语言描述定义───指出定义的功能.
采用这一教学模式,主要目的是充分发挥学生的主体作用,教师的主导作用主要体现在必要的点拨上.
(2) 等差数列的定义有两个要点.一是“从第2项起”.这是为了确保每一项与前一项差的存在性;二是“差等于同一个常数”,这是等差数列的基本特点“差相等”的具体体现.
2.+关于等差数列的通项公式
(1) 教学模式:试验───归纳───猜想───证明───鉴赏.即试着求出a1,a2,a3,a4,并对此进行分析归纳,猜想出通项公式,再加以证明,最后从数形结合的角度揭示公式的内涵.
采用这一教学模式,可帮助学生学习合情推理与逻辑推理的方法,提高学生的发现能力和逻辑思维能力,培养学生思维的科学性和严密性以及勇于探索的精神.
(2) 通项公式的证明:
方法1(利用迭加法):
在an-an-1=d中,取下标n为2,3,?,n,
得a2-a1=d,a3-a2=d,a4-a3=d,?,an-an-1=d.
把这n-1个式子相加并整理,
得an= a1+(n-1)d.
又当n=1时,左边= a1,右边= a1+(1-1)d= a1.
公式也适用.故通项公式为an= a1+(n-1)d(n=1,2,3,?).
方法2(利用递推关系)
an= an-1+d
= an-2+2d
= an-3+3d(注意ak的下标与d的系数的关系)
=?
= a1+(n-1)d.
(n=1时的验证同方法1).
(3) 公式鉴赏:
① 通项公式可表示为an=dn+c(其中c= a1-d,n?n)的形式,n的系数即为公差.当d≠0时,an是定义在自然数集上的一次函数,其图象是一次函数y=dx+c(x?r)的图象上的一群孤立的点.
② 通项公式中含有a1,d,n,an四个量,其中a1和d是基本量,当a1和d确定后,通项公式便随之确定.从已知和未知的角度看,若已知其中任意三个量的值,即可利用方程的思想求出第四个量的值(即知三求一).
例题分析
考虑到本节课是等差数列的起始课,因此例题应围绕等差数列的定义及通项公式这两个知识点选配.
例1.求等差数列8,5,2,?的第20项.
通过本题的求解,使学生初步掌握通项公式的应用,运用方程的思想“知三求
一” .
本例在探求出通项公式以后给出.
分析与略解:欲求第20项a20,需知首项a1与公差d.现a1为已知,因此只需*求出d,便可由通项公式求出a20.事实上,
∵ a1=8,d=5-8=-3,n=20,
∴ a20=8+(20-1)×(-3)= -49.
例2.已知数列-2,1,4,?,3n-5,?,
(1) 求证这个数列是等差数列,并求其公差;
(2) 求第100项及第2n-1项;
(3) 判断100和110是不是该数列中的项,若是,是第几项?若不是,请说明理由.
通过本例的求解,加深学生对定义及其功能的理解和认识,并能利用方程的思想解决问题.
本例可在讲完定义后给出,也可在获得通项公式以后给出.
分析:对(1),只需利用定义证明an+1-an等于常数即可,并且这个常数即为公差;对(2),从函数的角度看,只需将an=3n-5中的n分别换成100及2 n-1即得a100和a2n-1;对(3),只需利用方程的思想,由an=100或an=110分别求出n,若求出的n为正整数,则可判定该数是这个数列中的项,并且这个正整数是几,该数就是这个数列中的第几项;若n不是正整数,则该数不是这个数列中的项.
略解:(1)由于an+1-an=3(n+1)-5-(3 n-5)=3(常数),
故这个数列是等差数列,且公差d=3.
(2) ∵ an=3 n-5,
∴ a100 =3×100-5=295,
a2n-1=3(2n-1)-5=6n-8.
(3) 设3 n-5=100,解得n=35,
∴ 100是这个数列中的项,并且是第35项;
设3 n-5=110,解得n=115
3?n*,
∴ 110不是这个数列中的项.
小结或总结
……此处隐藏4979个字……?a8?a9?a10?a11?a12
?(a1?6d)?(a2?6d)?(a3?6d)?(a4?6d)?(a5?6d)?(a6?6d)?(a1?a2?a3?a4?a5?a6)?36d?s6?36d∵s18?s12?a13?a14?a15?a16?a17?a18
?(a7?6d)?(a8?6d)?(a9?6d)?(a10?6d)?(a11?6d)?(a12?6d)
?(a7?a8?a9?a10?a11?a12)?36d?(s12?s6)?36d∴
?s6,s12?s6,s18?s12是以36d同理可得sk,s2k?sk,s3k?s2k是以kd为公差的等差数列.
三、练习:
1.一个等差数列前4项的和是24,前5项的和与前2项的和的差是27,求这个等差数列的通项公式.
分析:将已知条件转化为数学语言,然后再解.
解:根据题意,得s4=24, s5-s2=27
则设等差数列首项为a1,公差为d, 2
4(4?1)d?4a??24??12则 ?
?(5a?5(5?1)d)?(2a?2(2?1)d)?2711?22?
?a1?3解之得:?∴an=3+2(n-1)=2n+1. d?2?
2.两个数列1, x1, x2, ……,x7, 5和1, y1, y2, ……,y6, 5均成等差数列公差分别是d1, d2, 求x?x2????x7d1与1y1?y2????y6d2
解:5=1+8d1, d1=d147, 又5=1+7d2, d2=, ∴1=; d2278
x1+x2+……+x7=7x4=7×1?5=21,2
y1+y2+ ……+y6=3×(1+5)=18,
∴x1?x2????x77=. y1?y2????y66
3.在等差数列{an}中, a4=-15, 公差d=3, 求数列{an}的前n项和snsn解法1:∵a4=a1+3d, ∴ -15=a1+9, a1=-24,
3n(n?1)3512512
∴ sn=-24n+=[(n-)-],36226
∴ 当|n-51|最小时,sn最小, 6
即当n=8或n=9时,s8=s9=-108最小.
解法2:由已知解得a1=-24, d=3, an=-24+3(n-1),
由an≤0得n≤9且a9=0,
∴当n=8或n=9时,s8=s9=-108最小.
四、小结本节课学习了以下内容:?an?是等差数列,sn是其前n项和,则sk,s2k?sk,s3k?s2k (k?n?五、课后作业:
1.一凸n边形各内角的度数成等差数列,公差是10°,最小内角为100°,求边数n.解:由(n-2)·180=100n+n(n?1)×10, 2
求得n2-17n+72=0,n=8或n=9,
当n=9时, 最大内角100+(9-1)×10=180°不合题意,舍去,∴ n=8.
2.已知非常数等差数列{an}的前n项和sn满足
10sn?m2?3n?2(m?1)n?mn
解:由题设知
2n2(n∈n, m∈r), 求数列{a5n?3}的前n项和. sn=lg(m?3?2
即 sn=[(m?1)n2?mn(m?1)n2?mn)=lgm+nlg3+lg2, 52(m?1)mlg2]n2+(lg3+lg2)n+lgm2,55
∵ {an}是非常数等差数列,当d≠0,是一个常数项为零的二次式 (m?1)lg2≠0且lgm2=0, ∴ m=-1, 5
212 ∴ sn=(-lg2)n+(lg3-lg2)n,55
(请您支持WWW.)3 则 当n=1时,a1=lg3?lg2 5
21当n≥2时,an=sn-sn?1=(-lg2)(2n-1)+(lg3-lg2) 55
41=?nlg2?lg3?lg2 55∴
41nlg2?lg3?lg2 55
4 d=an?1?an=?lg2 5
41a5n?3=?(5n?3)lg2?lg3?lg2 55
11=?4nlg2?lg3?lg2 5
31数列{a5n?3}是以a8=lg3?lg2为首项,5d=?4lg2为公差的等差数列,∴数列5∴an=?
{a5n?3}的前n项和为
n·(lg3?31211lg2)+n(n-1)·(?4lg2)=?2n2lg2?(lg3?lg2)n 255
3.一个等差数列的前12项和为354,前12项中偶数项的和与奇数项的和之比为32:27,求公差d.
解:设这个数列的首项为a1, 公差为d,则偶数项与奇数项分别都是公差为2d的等?12a1?66d?354?32, 解得d=5. 差数列,由已知得?6a2?30d???6a1?30d27
解法2:设偶数项和与奇数项和分别为s偶,s奇,则由已知得
?s偶?s奇?354?s32,求得s偶=192,s奇=162,s偶-s奇=6d, ∴ d=5. 偶???s27奇?
4.两个等差数列,它们的前n项和之比为5n?3, 2n?1
解:a9a1?a17?b9b1?b1717(a1?a17)s8. ??17?'17s173(b1?b17)2
5.一个等差数列的前10项和为100,前100项和为10,求它的前110 解:在等差数列中,
s10, s20-s10, s30-s20, ……, s100-s90, s110-s100, 成等差数列,∴ 新数列的前10项和=原数列的前100项和,
10s10+10?9·d=s100=10, 解得d=-22 2
∴ s110-s100=s10+10×d=-120, ∴ s110=-110.
6.设等差数列{an}的前n项和为sn,已知a3=12,s12>0,s13<0,(1) 求公差d的取
值范围;
(2) 指出s1, s2, s3, ……, s1212?11?s?12a?d?01?12?2a1?11d?02?解:(1) ?,?13?12a?6d?0?1?s13?13a1?d?02?
∵ a3=a1+2d=12, 代入得??24?7d?024, ∴ -<d<-3, 7?3?d?0
(2) s13=13a7<0, ∴ a7<0, 由s12=6(a6+a7)>0, ∴ a6+a7>0, ∴a6>0,s6最大.
六、板书设计(略)
七、课后记: