高中等差數(shù)列教案
發(fā)表時(shí)間:2020-10-31等差數(shù)列導(dǎo)學(xué)案。
俗話說(shuō),磨刀不誤砍柴工。作為高中教師準(zhǔn)備好教案是必不可少的一步。教案可以讓學(xué)生能夠在教學(xué)期間跟著互動(dòng)起來(lái),幫助高中教師能夠更輕松的上課教學(xué)。怎么才能讓高中教案寫(xiě)的更加全面呢?為滿足您的需求,小編特地編輯了“等差數(shù)列導(dǎo)學(xué)案”,歡迎閱讀,希望您能夠喜歡并分享!
等差數(shù)列(1)
學(xué)習(xí)目標(biāo)
1.理解等差數(shù)列的概念,了解公差的概念,明確一個(gè)數(shù)列是等差數(shù)列的限定條件,能根據(jù)定義判斷一個(gè)數(shù)列是等差數(shù)列;
2.探索并掌握等差數(shù)列的通項(xiàng)公式;
3.正確認(rèn)識(shí)使用等差數(shù)列的各種表示法,能靈活運(yùn)用通項(xiàng)公式求等差數(shù)列的首項(xiàng)、公差、項(xiàng)數(shù)、指定的項(xiàng).
學(xué)習(xí)過(guò)程
一、課前準(zhǔn)備
復(fù)習(xí)1:什么是數(shù)列?
復(fù)習(xí)2:數(shù)列有幾種表示方法?分別是哪幾種方法?
二、新課導(dǎo)學(xué)
※學(xué)習(xí)探究
探究任務(wù)一:等差數(shù)列的概念
問(wèn)題1:請(qǐng)同學(xué)們仔細(xì)觀察,看看以下四個(gè)數(shù)列有什么共同特征?
①0,5,10,15,20,25,…
②48,53,58,63
③18,15.5,13,10.5,8,5.5
④10072,10144,10216,10288,10366
新知:
1.等差數(shù)列:一般地,如果一個(gè)數(shù)列從第項(xiàng)起,每一項(xiàng)與它一項(xiàng)的等于同一個(gè)常數(shù),這個(gè)數(shù)列就叫做等差數(shù)列,這個(gè)常數(shù)就叫做等差數(shù)列的,常用字母表示.
2.等差中項(xiàng):由三個(gè)數(shù)a,A,b組成的等差數(shù)列,
這時(shí)數(shù)叫做數(shù)和的等差中項(xiàng),用等式表示為A=
探究任務(wù)二:等差數(shù)列的通項(xiàng)公式
問(wèn)題2:數(shù)列①、②、③、④的通項(xiàng)公式存在嗎?如果存在,分別是什么?
若一等差數(shù)列的首項(xiàng)是,公差是d,則據(jù)其定義可得:
,即:
,即:
,即:
……
由此歸納等差數(shù)列的通項(xiàng)公式可得:
∴已知一數(shù)列為等差數(shù)列,則只要知其首項(xiàng)和公差d,便可求得其通項(xiàng).
※典型例題
例1⑴求等差數(shù)列8,5,2…的第20項(xiàng);
⑵-401是不是等差數(shù)列-5,-9,-13…的項(xiàng)?如果是,是第幾項(xiàng)?
變式:(1)求等差數(shù)列3,7,11,……的第10項(xiàng).
(2)100是不是等差數(shù)列2,9,16,……的項(xiàng)?如果是,是第幾項(xiàng)?如果不是,說(shuō)明理由.
小結(jié):要求出數(shù)列中的項(xiàng),關(guān)鍵是求出通項(xiàng)公式;要想判斷一數(shù)是否為某一數(shù)列的其中一項(xiàng),則關(guān)鍵是要看是否存在一正整數(shù)n值,使得等于這一數(shù).
例2已知數(shù)列{}的通項(xiàng)公式,其中、是常數(shù),那么這個(gè)數(shù)列是否一定是等差數(shù)列?若是,首項(xiàng)與公差分別是多少?
變式:已知數(shù)列的通項(xiàng)公式為,問(wèn)這個(gè)數(shù)列是否一定是等差數(shù)列?若是,首項(xiàng)與公差分別是什么?
相關(guān)閱讀
等差數(shù)列
3.1等差數(shù)列(第二課時(shí),等差數(shù)列的性質(zhì))
教學(xué)目的:
1.明確等差中項(xiàng)的概念.
2.進(jìn)一步熟練掌握等差數(shù)列的通項(xiàng)公式及推導(dǎo)公式.
教學(xué)重點(diǎn):等差數(shù)列的定義、通項(xiàng)公式、性質(zhì)的理解與應(yīng)用
教學(xué)難點(diǎn):靈活應(yīng)用等差數(shù)列的定義及性質(zhì)解決一些相關(guān)問(wèn)題
一、復(fù)習(xí)引入
1.等差數(shù)列的定義;2.等差數(shù)列的通項(xiàng)公式:(1),(2),(3)
3.有幾種方法可以計(jì)算公差d
①d=-②d=③d=
二、講解新課:
問(wèn)題:如果在與中間插入一個(gè)數(shù)A,使,A,成等差數(shù)列數(shù)列,那么A應(yīng)滿足什么條件?
由定義得A-=-A,即:
反之,若,則A-=-A
由此可可得:成等差數(shù)列。
也就是說(shuō),A=是a,A,b成等差數(shù)列的充要條件
定義:若,A,成等差數(shù)列,那么A叫做與的等差中項(xiàng)。
不難發(fā)現(xiàn),在一個(gè)等差數(shù)列中,從第2項(xiàng)起,每一項(xiàng)(有窮數(shù)列的末項(xiàng)除外)都是它的前一項(xiàng)與后一項(xiàng)的等差中項(xiàng)。
如數(shù)列:1,3,5,7,9,11,13…中
5是3和7的等差中項(xiàng),1和9的等差中項(xiàng)。
9是7和11的等差中項(xiàng),5和13的等差中項(xiàng)。
注意到,,……
由此猜測(cè):
性質(zhì):在等差數(shù)列中,若m+n=p+q,則,
即m+n=p+q(m,n,p,q∈N)
(以上結(jié)論由學(xué)生證明)
但通常①由推不出m+n=p+q,②
特例:等差數(shù)列{an}中,與首尾“等距離”的任意兩項(xiàng)和相等.即
三、例題
例1在等差數(shù)列{}中,若+=9,=7,求,.
分析:要求一個(gè)數(shù)列的某項(xiàng),通常情況下是先求其通項(xiàng)公式,而要求通項(xiàng)公式,必須知道這個(gè)數(shù)列中的至少一項(xiàng)和公差,或者知道這個(gè)數(shù)列的任意兩項(xiàng)(知道任意兩項(xiàng)就知道公差),本題中,只已知一項(xiàng),和另一個(gè)雙項(xiàng)關(guān)系式,想到從這雙項(xiàng)關(guān)系式+=+=9入手……(答案:=2,=32)
例2等差數(shù)列{}中,++=-12,且=80.求通項(xiàng)
分析:要求通項(xiàng),仍然是先求公差和其中至少一項(xiàng)的問(wèn)題。而已知兩個(gè)條件均是三項(xiàng)復(fù)合關(guān)系式,欲求某項(xiàng)必須消元(項(xiàng))或再構(gòu)造一個(gè)等式出來(lái)。
(答案:=-10+3(n-1)=3n-13或=2-3(n-1)=-3n+5)
例3在等差數(shù)列{}中,已知++++=450,求+及前9項(xiàng)和(=++++++++).
提示:由雙項(xiàng)關(guān)系式:+=2,+=2及++++=450,得5=450,易得+=2=180.
=(+)+(+)+(+)+(+)+=9=810.
例4已知a、b、c的倒數(shù)成等差數(shù)列,那么,a2(b+c),b2(c+a),c2(a+b)是否成等差數(shù)列。
分析:將a、b、c的成等差數(shù)列轉(zhuǎn)化為a+c=2b,再探索a2(b+c)+b2(c+a)=c2(a+b),即a2(b+c)+b2(c+a)-c2(a+b)=0是否成立.
例5已知兩個(gè)等差數(shù)列5,8,11,…和3,7,11…都有100項(xiàng),問(wèn)它們有多少公共項(xiàng).
分析:兩個(gè)等差數(shù)列的相同的項(xiàng)按原來(lái)的前后次序組成一個(gè)等差數(shù)列,且公差為原來(lái)兩個(gè)公差的最小公倍數(shù).(答案:25個(gè)公共項(xiàng))
四、練習(xí):
1.在等差數(shù)列中,已知,,求首項(xiàng)與公差
2.在等差數(shù)列中,若求
3.在等差數(shù)列中若,,求
五、作業(yè):課本:P114習(xí)題3.27.10,11.《精析精練》P117智能達(dá)標(biāo)訓(xùn)練
等差數(shù)列與等比數(shù)列
等差數(shù)列與等比數(shù)列
【復(fù)習(xí)目標(biāo)】
掌握等差、等比數(shù)列的定義及通項(xiàng)公式,前n項(xiàng)和公式以及等差、等比數(shù)列的性質(zhì),在解決有關(guān)等差,等比數(shù)列問(wèn)題時(shí),要注意運(yùn)用方程的思想和函數(shù)思想以及整體的觀點(diǎn),培養(yǎng)分析問(wèn)題與解決問(wèn)題的能力。
【課前熱身】
1.如果,,…,為各項(xiàng)都大于零的等差數(shù)列,公差,則()
A.B.C.++D.=
2.已知–9,a1,a2,–1這四個(gè)數(shù)成等差數(shù)列,–9,b1,b2,b3,–1這5個(gè)數(shù)成等比數(shù)列,則等于()
A.-8B.8C.8或-8D.
3.設(shè)Sn是等差數(shù)列的前n項(xiàng)和,若()(福建文)
A.1B.-1C.2D.
4.已知等差數(shù)列的公差為2,若成等比數(shù)列,則=()(浙江文理)
A–4B–6C–8D–10
5.(2005年杭州二模題)已知成等差數(shù)列,成等比數(shù)列,則橢圓的準(zhǔn)線方程為_(kāi)_______.
【例題探究】
1、已知數(shù)列為等差數(shù)列,且(05湖南)
(Ⅰ)求數(shù)列的通項(xiàng)公式;(Ⅱ)證明
2、設(shè)數(shù)列
記
(Ⅰ)求a2,a3;
(Ⅱ)判斷數(shù)列是否為等比數(shù)列,并證明你的結(jié)論;
3、某企業(yè)進(jìn)行技術(shù)改造,有兩種方案,甲方案:一次性貸款10萬(wàn)元,第一年便可獲利1萬(wàn)元,以后每年比前一年增加30%的利潤(rùn);乙方案:每年貸款1萬(wàn)元,第一年可獲利1萬(wàn)元,以后每年比前一年增加5千元;兩種方案的使用期都是10年,到期一次性歸還本息.若銀行兩種形式的貸款都按年息5%的復(fù)利計(jì)算,試比較兩種方案中,哪種獲利更多?
(?。?br>
【方法點(diǎn)撥】
1.本題的關(guān)鍵在于指數(shù)式和對(duì)數(shù)式的互化在數(shù)列中的應(yīng)用。
2.?dāng)?shù)列通項(xiàng)公式和遞推公式經(jīng)常在已知條件中給出,利用列舉、疊加、疊乘等方法求之.求通項(xiàng)公式的方法應(yīng)掌握.
3.例3是比較簡(jiǎn)單的數(shù)列應(yīng)用問(wèn)題,由于問(wèn)題所涉及的數(shù)列是熟悉的等比數(shù)列與等差數(shù)列,因此只建立通項(xiàng)公式并運(yùn)用所學(xué)過(guò)的公式求解.
沖刺強(qiáng)化訓(xùn)練(12)
1.已知等差數(shù)列滿足則有()
A.B.C.D.
2在正數(shù)等比數(shù)列中已知?jiǎng)t()
A.11B.10C.8D.4
3.設(shè)數(shù)列是等差數(shù)列,且,是數(shù)列的前項(xiàng)和,則()
A.B.C.D.
4.在各項(xiàng)都為正數(shù)的等比數(shù)列中首項(xiàng),前三項(xiàng)和為21,則()
A.33B.72C.84D.189
5.設(shè)數(shù)列的前項(xiàng)和為().關(guān)于數(shù)列有下列三個(gè)命題:
(1)若既是等差數(shù)列又是等比數(shù)列,則;
(2)若,則是等差數(shù)列;
(3)若,則是等比數(shù)列.
這些命題中,真命題的序號(hào)是.
6、在等差數(shù)列中,,等比數(shù)列中,
,,則
7.設(shè)F是橢圓的右焦點(diǎn),且橢圓上至少有21個(gè)不同的點(diǎn)Pi(i=1,2,3,…),使|FP1|,|FP2|,|FP3|,…組成公差為d的等差數(shù)列,則d的取值范圍為(湖南理)
8.已知,都是各項(xiàng)為正數(shù)的數(shù)列,對(duì)任意的正整n,都有成等差數(shù)列,
等比數(shù)列。
(1)求證:是等差數(shù)列;
(2)如果,,。
9.設(shè)⊙C1,⊙C2,……,⊙Cn是圓心在拋物線上的一系列圓,它們的圓心的橫坐標(biāo)分別記為。已知,。若⊙Ck(k=1,2,3,……,n)都與x軸相切,且順次兩圓外切。
(1)求證:是等差數(shù)列(2)求的表達(dá)式;
(3)求證:
參考答案
【課前熱身】
1.B2,A3,A4,B
5、y=±22.解析:由條件易知m=2,n=4.但要注意橢圓焦點(diǎn)所在的坐標(biāo)軸是y軸.因此準(zhǔn)線方程為y=±a2c=±22.
【例題探究】
1,(I)解:設(shè)等差數(shù)列的公差為d.
由即d=1.
所以即
(II)證明因?yàn)椋?br>
所以
2,解:(I)
(II)因?yàn)?所以
所以
猜想:是公比為的等比數(shù)列.
證明如下:因?yàn)?br>
所以是首項(xiàng)為,公比為的等比數(shù)列.
3,解:甲方案是等比數(shù)列,乙方案是等差數(shù)列,
①甲方案獲利:(萬(wàn)元)
銀行貸款本息:(萬(wàn)元)
故甲方案純利:(萬(wàn)元)
②乙方案獲利:
(萬(wàn)元);
銀行本息和:
(萬(wàn)元)
故乙方案純利:(萬(wàn)元);綜上,甲方案更好.
沖刺強(qiáng)化訓(xùn)練(12)
1.C2.A3.B4.C5.(1)、(2)、(3)
6.解:
點(diǎn)評(píng):此題也可以把和d看成兩個(gè)未知數(shù),通過(guò)列方程,聯(lián)立解之d=。再求出但計(jì)算較繁,運(yùn)用計(jì)算較為方便。
7.
8.解:(1)證明:成等差數(shù)列,。
成等比數(shù)列,,即,
,,成等差數(shù)列。
(2)解:而,
,
)
9.解:(1)由題意知:⊙:,⊙:
,,
,兩邊平方,整理得
是以為首項(xiàng),公差為2的等差數(shù)列
(2)由(1)知,
(3)
),
等差數(shù)列(2)
一名合格的教師要充分考慮學(xué)習(xí)的趣味性,教師要準(zhǔn)備好教案,這是每個(gè)教師都不可缺少的。教案可以讓學(xué)生們充分體會(huì)到學(xué)習(xí)的快樂(lè),幫助教師提高自己的教學(xué)質(zhì)量。那么怎么才能寫(xiě)出優(yōu)秀的教案呢?以下是小編為大家收集的“等差數(shù)列(2)”希望對(duì)您的工作和生活有所幫助。
等差數(shù)列(2)
學(xué)習(xí)目標(biāo)
1.理解等差數(shù)列的概念,了解公差的概念,明確一個(gè)數(shù)列是等差數(shù)列的限定條件,能根據(jù)定義判斷一個(gè)數(shù)列是等差數(shù)列;
2.探索并掌握等差數(shù)列的通項(xiàng)公式;
3.正確認(rèn)識(shí)使用等差數(shù)列的各種表示法,能靈活運(yùn)用通項(xiàng)公式求等差數(shù)列的首項(xiàng)、公差、項(xiàng)數(shù)、指定的項(xiàng).
小結(jié):要判定是不是等差數(shù)列,只要看(n≥2)是不是一個(gè)與n無(wú)關(guān)的常數(shù).
※動(dòng)手試試
練1.等差數(shù)列1,-3,-7,-11,…,求它的通項(xiàng)公式和第20項(xiàng).
練2.在等差數(shù)列的首項(xiàng)是,求數(shù)列的首項(xiàng)與公差.
三、總結(jié)提升
※學(xué)習(xí)小結(jié)
1.等差數(shù)列定義:(n≥2);
2.等差數(shù)列通項(xiàng)公式:(n≥1).
※知識(shí)拓展
1.等差數(shù)列通項(xiàng)公式為或.分析等差數(shù)列的通項(xiàng)公式,可知其為一次函數(shù),圖象上表現(xiàn)為直線上的一些間隔均勻的孤立點(diǎn).
2.若三個(gè)數(shù)成等差數(shù)列,且已知和時(shí),可設(shè)這三個(gè)數(shù)為.若四個(gè)數(shù)成等差數(shù)列,可設(shè)這四個(gè)數(shù)為.
學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)
※自我評(píng)價(jià)你完成本節(jié)導(dǎo)學(xué)案的情況為().
A.很好B.較好C.一般D.較差
※當(dāng)堂檢測(cè)(時(shí)量:5分鐘滿分:10分)計(jì)分:
1.等差數(shù)列1,-1,-3,…,-89的項(xiàng)數(shù)是().
A.92B.47C.46D.45
2.數(shù)列的通項(xiàng)公式,則此數(shù)列是().
A.公差為2的等差數(shù)列B.公差為5的等差數(shù)列
C.首項(xiàng)為2的等差數(shù)列D.公差為n的等差數(shù)列
3.等差數(shù)列的第1項(xiàng)是7,第7項(xiàng)是-1,則它的第5項(xiàng)是().
A.2B.3C.4D.6
4.在△ABC中,三個(gè)內(nèi)角A,B,C成等差數(shù)列,則∠B=.
5.等差數(shù)列的相鄰4項(xiàng)是a+1,a+3,b,a+b,那么a=,b=.
課后作業(yè)
1.在等差數(shù)列中,
⑴已知,d=3,n=10,求;
⑵已知,,d=2,求n;
⑶已知,,求d;
⑷已知d=-,,求.
2.一個(gè)木制梯形架的上下底邊分別為33cm,75cm,把梯形的兩腰各6等分,用平行木條連接各分點(diǎn),構(gòu)成梯形架的各級(jí),試計(jì)算梯形架中間各級(jí)的寬度.
等差數(shù)列教案
教學(xué)設(shè)計(jì)
2.2.1等差數(shù)列
整體設(shè)計(jì)
教學(xué)分析
本節(jié)課將探究一類(lèi)特殊的數(shù)列——等差數(shù)列.本節(jié)課安排2課時(shí),第1課時(shí)是在生活中具體例子的基礎(chǔ)上引出等差數(shù)列的概念,接著用不完全歸納法歸納出等差數(shù)列的通項(xiàng)公式,最后根據(jù)這個(gè)公式去進(jìn)行有關(guān)計(jì)算.第2課時(shí)主要是讓學(xué)生明確等差中項(xiàng)的概念,進(jìn)一步熟練掌握等差數(shù)列的通項(xiàng)公式及其推導(dǎo)的公式,并能通過(guò)通項(xiàng)公式與圖象認(rèn)識(shí)等差數(shù)列的性質(zhì).讓學(xué)生明白一個(gè)數(shù)列的通項(xiàng)公式是關(guān)于正整數(shù)n的一次型函數(shù),使學(xué)生學(xué)會(huì)用圖象與通項(xiàng)公式的關(guān)系解決某些問(wèn)題.在學(xué)法上,引導(dǎo)學(xué)生去聯(lián)想、探索,同時(shí)鼓勵(lì)學(xué)生大膽質(zhì)疑,學(xué)會(huì)探究.在問(wèn)題探索過(guò)程中,先從觀察入手,發(fā)現(xiàn)問(wèn)題的特點(diǎn),形成解決問(wèn)題的初步思路,然后用歸納方法進(jìn)行試探,提出猜想,最后采用證明方法(或舉反例)來(lái)檢驗(yàn)所提出的猜想.其中例1是鞏固定義,例2到例5是等差數(shù)列通項(xiàng)公式的靈活運(yùn)用.
在教學(xué)過(guò)程中,應(yīng)遵循學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律,充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性,盡可能讓學(xué)生經(jīng)歷知識(shí)的形成和發(fā)展過(guò)程,激發(fā)他們的學(xué)習(xí)興趣,發(fā)揮他們的主觀能動(dòng)性及其在教學(xué)過(guò)程中的主體地位.使學(xué)生認(rèn)識(shí)到生活離不開(kāi)數(shù)學(xué),同樣數(shù)學(xué)也是離不開(kāi)生活的.學(xué)會(huì)在生活中挖掘數(shù)學(xué)問(wèn)題,解決數(shù)學(xué)問(wèn)題,使數(shù)學(xué)生活化,生活數(shù)學(xué)化.
數(shù)列在整個(gè)中學(xué)數(shù)學(xué)內(nèi)容中處于一個(gè)知識(shí)匯合點(diǎn)的地位,很多知識(shí)都與數(shù)列有著密切聯(lián)系,過(guò)去學(xué)過(guò)的數(shù)、式、方程、函數(shù)、簡(jiǎn)易邏輯等知識(shí)在這一章均得到了較為充分的應(yīng)用,而學(xué)習(xí)數(shù)列又為后面學(xué)習(xí)數(shù)列與函數(shù)的極限等內(nèi)容作了鋪墊.教材采取將代數(shù)、幾何打通的混編體系的主要目的是強(qiáng)化數(shù)學(xué)知識(shí)的內(nèi)在聯(lián)系,而數(shù)列正是在將各知識(shí)溝通方面發(fā)揮了重要作用.因此本節(jié)內(nèi)容是培養(yǎng)學(xué)生觀察問(wèn)題、啟發(fā)學(xué)生思考問(wèn)題的好素材.
三維目標(biāo)
1.通過(guò)實(shí)例理解等差數(shù)列的概念,通過(guò)生活中的實(shí)例抽象出等差數(shù)列模型,讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到這一類(lèi)數(shù)列是現(xiàn)實(shí)世界中大量存在的數(shù)列模型.同時(shí)經(jīng)歷由發(fā)現(xiàn)幾個(gè)具體數(shù)列的等差關(guān)系,歸納出等差數(shù)列的定義的過(guò)程.
2.探索并掌握等差數(shù)列的通項(xiàng)公式,由等差數(shù)列的概念,通過(guò)歸納或迭加或迭代的方式探索等差數(shù)列的通項(xiàng)公式.通過(guò)與一次函數(shù)的圖象類(lèi)比,探索等差數(shù)列的通項(xiàng)公式的圖象特征與一次函數(shù)之間的聯(lián)系.
3.通過(guò)對(duì)等差數(shù)列的研究,使學(xué)生明確等差數(shù)列與一般數(shù)列的內(nèi)在聯(lián)系,滲透特殊與一般的辯證唯物主義觀點(diǎn),加強(qiáng)理論聯(lián)系實(shí)際,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣.
重點(diǎn)難點(diǎn)
教學(xué)重點(diǎn):等差數(shù)列的概念,等差數(shù)列的通項(xiàng)公式,等差中項(xiàng)及性質(zhì),會(huì)用公式解決一些簡(jiǎn)單的問(wèn)題.
教學(xué)難點(diǎn):概括通項(xiàng)公式推導(dǎo)過(guò)程中體現(xiàn)的數(shù)學(xué)思想方法,以及從函數(shù)、方程的觀點(diǎn)看通項(xiàng)公式,并會(huì)解決一些相關(guān)的問(wèn)題.
課時(shí)安排
2課時(shí)
教學(xué)過(guò)程
第1課時(shí)
導(dǎo)入新課
思路1.(直接導(dǎo)入)教師引導(dǎo)學(xué)生先復(fù)習(xí)上節(jié)課學(xué)過(guò)的數(shù)列的概念以及通項(xiàng)公式,可有意識(shí)地在黑板上(或課件中)出示幾個(gè)數(shù)列,如:數(shù)列1,2,3,…,數(shù)列0,0,0,…,數(shù)列0,2,4,6,…等,然后直接引導(dǎo)學(xué)生閱讀教材中的實(shí)例,不知不覺(jué)中就已經(jīng)進(jìn)入了新課.
思路2.(類(lèi)比導(dǎo)入)教師首先引導(dǎo)學(xué)生復(fù)習(xí)上節(jié)課所學(xué)的數(shù)列的概念及通項(xiàng)公式,使學(xué)生明了我們現(xiàn)在要研究的就是一列數(shù).由此我們聯(lián)想:在初中我們學(xué)習(xí)了實(shí)數(shù),研究了它的一些運(yùn)算與性質(zhì),那么我們能不能也像研究實(shí)數(shù)一樣,來(lái)研究它的項(xiàng)與項(xiàng)之間的關(guān)系、運(yùn)算和性質(zhì)呢?由此導(dǎo)入新課.
推進(jìn)新課
新知探究
提出問(wèn)題
1回憶數(shù)列的概念,數(shù)列都有哪幾種表示方法?
2閱讀教科書(shū)本節(jié)內(nèi)容中的①②③3個(gè)背景實(shí)例,熟悉生活中常見(jiàn)現(xiàn)象,寫(xiě)出由3個(gè)實(shí)例所得到的數(shù)列.
3觀察數(shù)列①②③,它們有什么共同特點(diǎn)?
4根據(jù)數(shù)列①②③的特征,每人能再舉出2個(gè)與其特征相同的數(shù)列嗎?
5什么是等差數(shù)列?怎樣理解等差數(shù)列?其中的關(guān)鍵字詞是什么?
6數(shù)列①②③存在通項(xiàng)公式嗎?如果存在,分別是什么?
7等差數(shù)列的通項(xiàng)公式是什么?怎樣推導(dǎo)?
活動(dòng):教師引導(dǎo)學(xué)生回憶上節(jié)課所學(xué)的數(shù)列及其簡(jiǎn)單表示法——列表法、通項(xiàng)公式、遞推公式、圖象法,這些方法從不同角度反映了數(shù)列的特點(diǎn).然后引導(dǎo)學(xué)生閱讀教材中的實(shí)例模型,指導(dǎo)學(xué)生寫(xiě)出這3個(gè)模型的數(shù)列:
①22,22.5,23,23.5,24,24.5,…;
②2,9,16,23,30;
③89,83,77,71,65,59,53,47.
這是由日常生活中經(jīng)常遇到的實(shí)際問(wèn)題中得到的數(shù)列.觀察這3個(gè)數(shù)列發(fā)現(xiàn),每個(gè)數(shù)列中相鄰的后項(xiàng)減前項(xiàng)都等于同一個(gè)常數(shù).當(dāng)然這里我們是拿后項(xiàng)減前項(xiàng),其實(shí)前項(xiàng)減后項(xiàng)也是一個(gè)常數(shù),為了后面內(nèi)容的學(xué)習(xí)方便,這個(gè)順序不能顛倒.
至此學(xué)生會(huì)認(rèn)識(shí)到,具備這個(gè)特征的數(shù)列模型在生活中有很多,如上節(jié)提到的堆放鋼管的數(shù)列為100,99,98,97,…,某體育場(chǎng)一角的看臺(tái)的座位排列:第一排15個(gè)座位,向后依次為17,19,21,23,…,等等.
以上這些數(shù)列的共同特征是:從第2項(xiàng)起,每一項(xiàng)與它前面一項(xiàng)的差等于同一個(gè)常數(shù)(即等差).這就是我們這節(jié)課要研究的主要內(nèi)容.教師先讓學(xué)生試著用自己的語(yǔ)言描述其特征,然后給出等差數(shù)列的定義.
等差數(shù)列的定義:一般地,如果一個(gè)數(shù)列從第2項(xiàng)起,每一項(xiàng)與它前一項(xiàng)的差等于同一個(gè)常數(shù),這個(gè)數(shù)列就叫做等差數(shù)列,這個(gè)常數(shù)叫做等差數(shù)列的公差,公差通常用字母d表示.
教師引導(dǎo)學(xué)生理解這個(gè)定義:這里公差d一定是由后項(xiàng)減前項(xiàng)所得,若前項(xiàng)減后項(xiàng)則為-d,這就是為什么前面3個(gè)模型的分析中總是說(shuō)后項(xiàng)減前項(xiàng)而不說(shuō)前項(xiàng)減后項(xiàng)的原因.顯然3個(gè)模型數(shù)列都是等差數(shù)列,公差依次為0.5,7,-6.
教師進(jìn)一步引導(dǎo)學(xué)生分析等差數(shù)列定義中的關(guān)鍵字是什么?(學(xué)生在學(xué)習(xí)中經(jīng)常遇到一些概念,能否抓住定義中的關(guān)鍵字,是能否正確、深入地理解和掌握概念的重要條件,這是學(xué)好數(shù)學(xué)及其他學(xué)科的重要一環(huán).因此教師應(yīng)該教會(huì)學(xué)生如何深入理解一個(gè)概念,以培養(yǎng)學(xué)生分析問(wèn)題、認(rèn)識(shí)問(wèn)題的能力)
這里“從第二項(xiàng)起”和“同一個(gè)常數(shù)”是等差數(shù)列定義中的核心部分.用遞推公式可以這樣描述等差數(shù)列的定義:對(duì)于數(shù)列{an},若an-an-1=d(d是與n無(wú)關(guān)的常數(shù)或字母),n≥2,n∈N*,則此數(shù)列是等差數(shù)列.這是證明一個(gè)數(shù)列是等差數(shù)列的常用方法.點(diǎn)撥學(xué)生注意這里的“n≥2”,若n包括1,則數(shù)列是從第1項(xiàng)向前減,顯然無(wú)從減起.若n從3開(kāi)始,則會(huì)漏掉a2-a1的差,這也不符合定義,如數(shù)列1,3,4,5,6,顯然不是等差數(shù)列,因此要從意義上深刻理解等差數(shù)列的定義.
教師進(jìn)一步引導(dǎo)學(xué)生探究數(shù)列①②③的通項(xiàng)公式,學(xué)生根據(jù)已經(jīng)學(xué)過(guò)的數(shù)列通項(xiàng)公式的定義,觀察每一數(shù)列的項(xiàng)與序號(hào)之間的關(guān)系會(huì)很快寫(xiě)出:①an=21.5+0.5n,②an=7n-5,③an=-6n+95.
以上這幾個(gè)通項(xiàng)公式有共同的特點(diǎn),無(wú)論是在求解方法上,還是在所求的結(jié)果方面都存在許多共性.教師點(diǎn)撥學(xué)生探求,對(duì)任意等差數(shù)列a1,a2,a3,…,an,…,根據(jù)等差數(shù)列的定義都有:
a2-a1=d,
a3-a2=d,
a4-a3=d,
……
所以a2=a1+d,
a3=a2+d=(a1+d)+d=a1+2d,
a4=a3+d=(a1+2d)+d=a1+3d.
學(xué)生很容易猜想出等差數(shù)列的通項(xiàng)公式an=a1+(n-1)d后,教師適時(shí)點(diǎn)明:我們歸納出的公式只是一個(gè)猜想,嚴(yán)格的證明需要用到后面的其他知識(shí).
教師可就此進(jìn)一步點(diǎn)撥學(xué)生:數(shù)學(xué)猜想在數(shù)學(xué)領(lǐng)域中是很重要的思考方法,后面還要專(zhuān)門(mén)探究它.?dāng)?shù)學(xué)中有很多著名的猜想,如哥德巴赫猜想常被稱(chēng)為數(shù)學(xué)皇冠上的明珠,對(duì)于它的證明中國(guó)已處于世界領(lǐng)先地位.很多著名的數(shù)學(xué)結(jié)論都是從猜想開(kāi)始的.但要注意,數(shù)學(xué)猜想僅是一種數(shù)學(xué)想象,在未得到嚴(yán)格的證明前不能當(dāng)作正確的結(jié)論來(lái)用.這里我們歸納猜想的等差數(shù)列的通項(xiàng)公式an=a1+(n-1)d是經(jīng)過(guò)嚴(yán)格證明了的,只是現(xiàn)在我們知識(shí)受限,無(wú)法證明,所以說(shuō)我們先承認(rèn)它.鼓勵(lì)學(xué)生只要?jiǎng)?chuàng)新探究,獨(dú)立思考,也會(huì)有自己的新奇發(fā)現(xiàn).
教師根據(jù)教學(xué)實(shí)際情況,也可引導(dǎo)學(xué)生得出等差數(shù)列通項(xiàng)公式的其他推導(dǎo)方法.例如:
方法一(疊加法):∵{an}是等差數(shù)列,
∴an-an-1=d,
an-1-an-2=d,
an-2-an-3=d,
……
a2-a1=d.
兩邊分別相加得an-a1=(n-1)d,
所以an=a1+(n-1)d,
方法二(迭代法):{an}是等差數(shù)列,則有
an=an-1+d,
=an-2+d+d
=an-2+2d
=an-3+d+2d
=an-3+3d
……
=a1+(n-1)d.
所以an=a1+(n-1)d.
討論結(jié)果:
(1)~(4)略.
(5)如果一個(gè)數(shù)列從第2項(xiàng)起,每一項(xiàng)與它的前一項(xiàng)的差都等于同一個(gè)常數(shù),那么這個(gè)數(shù)列就叫做等差數(shù)列.其中關(guān)鍵詞為“從第2項(xiàng)起”、“等于同一個(gè)常數(shù)”.
(6)三個(gè)數(shù)列都有通項(xiàng)公式,它們分別是:an=21.5+0.5n,an=7n-5,an=-6n+95.
(7)可用疊加法和迭代法推導(dǎo)等差數(shù)列的通項(xiàng)公式:an=a1+(n-1)d.
應(yīng)用示例
例1(教材本節(jié)例2)
活動(dòng):本例的目的是讓學(xué)生熟悉公式,使學(xué)生從中體會(huì)公式與方程之間的聯(lián)系.教學(xué)時(shí)要使學(xué)生認(rèn)識(shí)到等差數(shù)列的通項(xiàng)公式其實(shí)就是一個(gè)關(guān)于an、a1、d、n(獨(dú)立的量有3個(gè))的方程,以便于學(xué)生能把方程思想和通項(xiàng)公式相結(jié)合,解決等差數(shù)列問(wèn)題.本例中的(2)是判斷一個(gè)數(shù)是否是某等差數(shù)列的項(xiàng).這個(gè)問(wèn)題可以看作(1)的逆問(wèn)題.需要向?qū)W生說(shuō)明的是,求出的項(xiàng)數(shù)為正整數(shù),所給數(shù)就是已知數(shù)列中的項(xiàng),否則,就不是已知數(shù)列中的項(xiàng).本例可由學(xué)生自己獨(dú)立解決,也可做板演之用,教師只是對(duì)有困難的學(xué)生給予恰當(dāng)點(diǎn)撥.
點(diǎn)評(píng):在數(shù)列中,要讓學(xué)生明確解方程的思路.
變式訓(xùn)練
(1)100是不是等差數(shù)列2,9,16,…的項(xiàng),如果是,是第幾項(xiàng)?如果不是,請(qǐng)說(shuō)明理由;
(2)-20是不是等差數(shù)列0,-312,-7,…的項(xiàng),如果是,是第幾項(xiàng)?如果不是,請(qǐng)說(shuō)明理由.
解:(1)由題意,知a1=2,d=9-2=7.因而通項(xiàng)公式為an=2+(n-1)×7=7n-5.
令7n-5=100,解得n=15,所以100是這個(gè)數(shù)列的第15項(xiàng).
(2)由題意可知a1=0,d=-312,因而此數(shù)列的通項(xiàng)公式為an=-72n+72.
令-72n+72=-20,解得n=477.因?yàn)椋?2n+72=-20沒(méi)有正整數(shù)解,所以-20不是這個(gè)數(shù)列的項(xiàng).
例2一個(gè)等差數(shù)列首項(xiàng)為125,公差d>0,從第10項(xiàng)起每一項(xiàng)都比1大,求公差d的范圍.
活動(dòng):教師引導(dǎo)學(xué)生觀察題意,思考條件“從第10項(xiàng)起每一項(xiàng)都比1大”的含義,應(yīng)轉(zhuǎn)化為什么數(shù)學(xué)條件?是否僅是a10>1呢?d>0的條件又說(shuō)明什么?教師可讓學(xué)生合作探究,放手讓學(xué)生討論,不要怕學(xué)生出錯(cuò).
解:∵d>0,設(shè)等差數(shù)列為{an},則有a1<a2<a3<…<a9<a10<a11<…,
由題意,得1<a10<a11<…,a1<a2<…<a9≤1,
即a10>1a9≤1?125+10-1d>1,125+9-1d≤1,
解得875<d≤325.
點(diǎn)評(píng):本例學(xué)生很容易解得不完整,解完此題后讓學(xué)生反思解題過(guò)程.本題主要訓(xùn)練學(xué)生靈活運(yùn)用等差數(shù)列的通項(xiàng)公式以及對(duì)公差的深刻理解.
變式訓(xùn)練
在數(shù)列{an}中,已知a1=1,1an+1=1an+13(n∈N*),求a50.
解:已知條件可化為1an+1-1an=13(n∈N*),
由等差數(shù)列的定義,知{1an}是首項(xiàng)為1a1=1,公差為d=13的等差數(shù)列,
∴1a50=1+(50-1)×13=523.
∴a50=352.
例3已知數(shù)列{an}的通項(xiàng)公式an=pn+q,其中p、q是常數(shù),那么這個(gè)數(shù)列是否一定是等差數(shù)列?若是,首項(xiàng)與公差分別是什么?
活動(dòng):要判定{an}是不是等差數(shù)列,可以利用等差數(shù)列的定義,根據(jù)an-an-1(n>1)是不是一個(gè)與n無(wú)關(guān)的常數(shù).
這實(shí)際上給出了判斷一個(gè)數(shù)列是否是等差數(shù)列的一個(gè)方法:如果一個(gè)數(shù)列的通項(xiàng)公式是關(guān)于正整數(shù)的一次型函數(shù),那么這個(gè)數(shù)列必定是等差數(shù)列.因而把等差數(shù)列通項(xiàng)公式與一次函數(shù)聯(lián)系了起來(lái).本例設(shè)置的“旁注”,目的是為了揭示等差數(shù)列通項(xiàng)公式的結(jié)構(gòu)特征:對(duì)于通項(xiàng)公式形如an=pn+q的數(shù)列,一定是等差數(shù)列,一次項(xiàng)系數(shù)p就是這個(gè)等差數(shù)列的公差,首項(xiàng)是p+q.因此可以深化學(xué)生對(duì)等差數(shù)列的理解,同時(shí)還可以從多個(gè)角度去看待等差數(shù)列的通項(xiàng)公式,有利于以后更好地把握等差數(shù)列的性質(zhì).在教學(xué)時(shí)教師要根據(jù)學(xué)生解答的情況,點(diǎn)明這點(diǎn).
解:當(dāng)n≥2時(shí),〔取數(shù)列{an}中的任意相鄰兩項(xiàng)an-1與an(n≥2)〕
an-an-1=(pn+q)-[p(n-1)+q]=pn+q-(pn-p+q)=p為常數(shù),
所以{an}是等差數(shù)列,首項(xiàng)a1=p+q,公差為p.
點(diǎn)評(píng):(1)若p=0,則{an}是公差為0的等差數(shù)列,即為常數(shù)列q,q,q,….
(2)若p≠0,則an是關(guān)于n的一次式,從圖象上看,表示數(shù)列的各點(diǎn)(n,an)均在一次函數(shù)y=px+q的圖象上,一次項(xiàng)的系數(shù)是公差p,直線在y軸上的截距為q.
(3)數(shù)列{an}為等差數(shù)列的充要條件是其通項(xiàng)an=pn+q(p、q是常數(shù)),稱(chēng)其為第3通項(xiàng)公式.
變式訓(xùn)練
已知數(shù)列的通項(xiàng)公式an=6n-1.問(wèn)這個(gè)數(shù)列是等差數(shù)列嗎?若是等差數(shù)列,其首項(xiàng)與公差分別是多少?
解:∵an+1-an=[6(n+1)-1]-(6n-1)=6(常數(shù)),
∴{an}是等差數(shù)列,其首項(xiàng)為a1=6×1-1=5,公差為6.
點(diǎn)評(píng):該訓(xùn)練題的目的是進(jìn)一步熟悉例3的內(nèi)容.需要向?qū)W生強(qiáng)調(diào),若用an-an-1=d,則必須強(qiáng)調(diào)n≥2這一前提條件,若用an+1-an=d,則可不對(duì)n進(jìn)行限制.
知能訓(xùn)練
1.(1)求等差數(shù)列8,5,2,…的第20項(xiàng);
(2)-401是不是等差數(shù)列-5,-9,-13,…的項(xiàng)?如果是,是第幾項(xiàng)?
2.求等差數(shù)列3,7,11,…的第4項(xiàng)與第10項(xiàng).
答案:
1.解:(1)由a1=8,d=5-8=-3,n=20,得a20=8+(20-1)×(-3)=-49.
(2)由a1=-5,d=-9-(-5)=-4,得這個(gè)數(shù)列的通項(xiàng)公式為
an=-5-4(n-1)=-4n-1.
由題意知,本題是要回答是否存在正整數(shù)n,使得-401=-4n-1成立.解這個(gè)關(guān)于n的方程,得n=100,即-401是這個(gè)數(shù)列的第100項(xiàng).
2.解:根據(jù)題意可知a1=3,d=7-3=4.
∴該數(shù)列的通項(xiàng)公式為an=3+(n-1)×4,
即an=4n-1(n≥1,n∈N*).
∴a4=4×4-1=15,a10=4×10-1=39.
課堂小結(jié)
1.先由學(xué)生自己總結(jié)回顧這節(jié)課都學(xué)習(xí)了哪些知識(shí)?要注意的是什么?都用到了哪些數(shù)學(xué)思想方法?你在這節(jié)課里最大的收獲是什么?
2.教師進(jìn)一步集中強(qiáng)調(diào),本節(jié)學(xué)習(xí)的重點(diǎn)內(nèi)容是等差數(shù)列的定義及通項(xiàng)公式,等差數(shù)列的基本性質(zhì)是“等差”.這是我們研究有關(guān)等差數(shù)列的主要出發(fā)點(diǎn),是判斷、證明一個(gè)數(shù)列是否為等差數(shù)列和解決其他問(wèn)題的一種基本方法,要注意這里的“等差”是對(duì)任意相鄰兩項(xiàng)來(lái)說(shuō)的.
作業(yè)
習(xí)題2—2A組1、2.
設(shè)計(jì)感想
本教案設(shè)計(jì)突出了重點(diǎn)概念的教學(xué),突出了等差數(shù)列的定義和對(duì)通項(xiàng)公式的認(rèn)識(shí)與應(yīng)用.等差數(shù)列是特殊的數(shù)列,定義恰恰是其特殊性也是本質(zhì)屬性的準(zhǔn)確反映和高度概括,準(zhǔn)確地把握定義是正確認(rèn)識(shí)等差數(shù)列,解決相關(guān)問(wèn)題的前提條件.通項(xiàng)公式是項(xiàng)與項(xiàng)數(shù)的函數(shù)關(guān)系,是研究一個(gè)數(shù)列的重要工具.因?yàn)榈炔顢?shù)列的通項(xiàng)公式的結(jié)構(gòu)與一次函數(shù)的解析式密切相關(guān),因此通過(guò)函數(shù)圖象研究數(shù)列性質(zhì)成為可能.
本教案設(shè)計(jì)突出了教法學(xué)法與新課程理念的接軌,引導(dǎo)綜合運(yùn)用觀察、歸納、猜想、證明等方法研究數(shù)學(xué),這是一種非常重要的學(xué)習(xí)方法;在問(wèn)題探索求解中,常常是先從觀察入手,發(fā)現(xiàn)問(wèn)題的特點(diǎn),形成解決問(wèn)題的初步思路,然后用歸納方法進(jìn)行試探,提出猜想,最后采用證明方法(或舉反例)來(lái)檢驗(yàn)所提出的猜想.
本教案設(shè)計(jì)突出了發(fā)散思維的訓(xùn)練.通過(guò)一題多解,多題一解的訓(xùn)練,比較優(yōu)劣,換個(gè)角度觀察問(wèn)題,這是數(shù)學(xué)發(fā)散思維的基本素質(zhì).只有在學(xué)習(xí)過(guò)程中有意識(shí)地將知識(shí)遷移、組合、融合,激發(fā)好奇心,體驗(yàn)多樣性,學(xué)懂學(xué)透,融會(huì)貫通,創(chuàng)新思維才能與日俱增.
(設(shè)計(jì)者:周長(zhǎng)峰)
第2課時(shí)
導(dǎo)入新課
思路1.(復(fù)習(xí)導(dǎo)入)上一節(jié)課我們研究了數(shù)列中的一個(gè)重要概念——等差數(shù)列的定義,讓學(xué)生回憶這個(gè)定義,并舉出幾個(gè)等差數(shù)列的例子.接著教師引導(dǎo)學(xué)生探究自己所舉等差數(shù)列例子中項(xiàng)與項(xiàng)之間有什么新的發(fā)現(xiàn)?比如,在同一個(gè)等差數(shù)列中,與某一項(xiàng)“距離”相等的兩項(xiàng)的和會(huì)是什么呢?由此展開(kāi)新課.
思路2.(直接導(dǎo)入)教師先引導(dǎo)學(xué)生回顧上一節(jié)所學(xué)的內(nèi)容:等差數(shù)列的定義以及等差數(shù)列的通項(xiàng),之后直接提出等差中項(xiàng)的概念讓學(xué)生探究,由此而展開(kāi)新課.
推進(jìn)新課
新知探究
提出問(wèn)題
1請(qǐng)學(xué)生回憶上節(jié)課學(xué)習(xí)的等差數(shù)列的定義,如何證明一個(gè)數(shù)列是等差數(shù)列?2等差數(shù)列的通項(xiàng)公式是怎樣得出來(lái)的?它與一次函數(shù)有什么關(guān)系?3什么是等差中項(xiàng)?怎樣求等差中項(xiàng)?4根據(jù)等差中項(xiàng)的概念,你能探究出哪些重要結(jié)論呢?
活動(dòng):借助課件,教師引導(dǎo)學(xué)生先回憶等差數(shù)列的定義,一般地,如果一個(gè)數(shù)列從第2項(xiàng)起,每一項(xiàng)與它前一項(xiàng)的差等于同一個(gè)常數(shù),即an-an-1=d(n≥2,n∈N*),這個(gè)數(shù)列就叫做等差數(shù)列,這個(gè)常數(shù)就叫做等差數(shù)列的公差(通常用字母“d”表示).
再一起回顧通項(xiàng)公式,等差數(shù)列{an}有兩種通項(xiàng)公式:an=am+(n-m)d或an=pn+q(p、q是常數(shù)).
由上面的兩個(gè)公式我們還可以得到下面幾種計(jì)算公差d的方法:①d=an-an-1;②d=an-a1n-1;③d=an-amn-m.
對(duì)于通項(xiàng)公式的探究,我們用歸納、猜想得出了通項(xiàng)公式,后又用疊加法及迭代法推導(dǎo)了通項(xiàng)公式.
教師指導(dǎo)學(xué)生閱讀課本等差中項(xiàng)的概念,引導(dǎo)學(xué)生探究:如果我們?cè)跀?shù)a與數(shù)b中間插入一個(gè)數(shù)A,使三個(gè)數(shù)a,A,b成等差數(shù)列,那么數(shù)A應(yīng)滿足什么樣的條件呢?
由定義可得A-a=b-A,即A=a+b2.
反之,若A=a+b2,則A-a=b-A,
由此可以得A=a+b2?a,A,b成等差數(shù)列.
由此我們得出等差中項(xiàng)的概念:如果三個(gè)數(shù)x,A,y組成等差數(shù)列,那么A叫做x和y的等差中項(xiàng).如果A是x和y的等差中項(xiàng),則A=x+y2.
根據(jù)我們前面的探究不難發(fā)現(xiàn),在一個(gè)等差數(shù)列中,從第2項(xiàng)起,每一項(xiàng)(有窮數(shù)列的末項(xiàng)除外)都是它的前一項(xiàng)與后一項(xiàng)的等差中項(xiàng).
如數(shù)列:1,3,5,7,9,11,13…中5是3與7的等差中項(xiàng),也是1和9的等差中項(xiàng).
9是7和11的等差中項(xiàng),也是5和13的等差中項(xiàng).
等差中項(xiàng)及其應(yīng)用問(wèn)題的解法關(guān)鍵在于抓住a,A,b成等差數(shù)列?2A=a+b,以促成將等差數(shù)列轉(zhuǎn)化為目標(biāo)量間的等量關(guān)系或直接由a,A,b間的關(guān)系證得a,A,b成等差數(shù)列.
根據(jù)等差中項(xiàng)的概念我們來(lái)探究這樣一個(gè)問(wèn)題:如上面的數(shù)列1,3,5,7,9,11,13,…中,我們知道2a5=a3+a7=a1+a9=a2+a8,那么你能發(fā)現(xiàn)什么規(guī)律呢?再驗(yàn)證一下,結(jié)果有a2+a10=a3+a9=a4+a8=a5+a7=2a6.由此我們猜想這個(gè)規(guī)律可推廣到一般,即在等差數(shù)列{an}中,若m、n、p、q∈N*且m+n=p+q,那么am+an=ap+aq,這個(gè)猜想與上節(jié)的等差數(shù)列的通項(xiàng)公式的猜想方法是一樣的,是我們歸納出來(lái)的,沒(méi)有嚴(yán)格證明,不能說(shuō)它就一定是正確的.讓學(xué)生進(jìn)一步探究怎樣證明它的正確性呢?只要運(yùn)用通項(xiàng)公式加以轉(zhuǎn)化即可.設(shè)首項(xiàng)為a1,則am+an=a1+(m-1)d+a1+(n-1)d=2a1+(m+n-2)d,
ap+aq=a1+(p-1)d+a1+(q-1)d=2a1+(p+q-2)d.
因?yàn)槲覀冇衜+n=p+q,所以上面兩式的右邊相等,所以am+an=ap+aq.
由此我們的一個(gè)重要結(jié)論得到了證明:在等差數(shù)列{an}的各項(xiàng)中,與首末兩項(xiàng)等距離的兩項(xiàng)的和等于首末兩項(xiàng)的和.另外,在等差數(shù)列中,若m+n=p+q,則上面兩式的右邊相等,所以am+an=ap+aq.同樣地,我們還有:若m+n=2p,則am+an=2ap.這也是等差中項(xiàng)的內(nèi)容.
我們自然會(huì)想到由am+an=ap+aq能不能推出m+n=p+q呢?舉個(gè)反例,這里舉個(gè)常數(shù)列就可以說(shuō)明結(jié)論不成立.
這說(shuō)明在等差數(shù)列中,am+an=ap+aq是m+n=p+q成立的必要不充分條件.由此我們還進(jìn)一步推出an+1-an=d=an+2-an+1,即2an+1=an+an+2,這也是證明等差數(shù)列的常用方法.
同時(shí)我們通過(guò)這個(gè)探究過(guò)程明白:若要說(shuō)明一個(gè)猜想正確,必須經(jīng)過(guò)嚴(yán)格的證明,若要說(shuō)明一個(gè)猜想不正確,僅舉一個(gè)反例即可.
討論結(jié)果:(1)(2)略.
(3)如果三個(gè)數(shù)x,A,y成等差數(shù)列,那么A叫做x和y的等差中項(xiàng),且A=x+y2.
(4)得到兩個(gè)重要結(jié)論:①在數(shù)列{an}中,若2an+1=an+an+2(n∈N*),則{an}是等差數(shù)列.
②在等差數(shù)列中,若m+n=p+q(m、n、p、q∈N*),則am+an=ap+aq.
應(yīng)用示例
例1在等差數(shù)列{an}中,若a1+a6=9,a4=7,求a3,a9.
活動(dòng):本例是一道基本量運(yùn)算題,運(yùn)用方程思想可由已知條件求出a1,d,進(jìn)而求出通項(xiàng)公式an,則a3,a9不難求出.應(yīng)要求學(xué)生掌握這種解題方法,理解數(shù)列與方程的關(guān)系.
解:由已知,得a1+a1+5d=9,a1+3d=7,解得a1=-8,d=5.
∴通項(xiàng)公式為an=a1+(n-1)d=-8+5(n-1)=5n-13.
∴a3=2,a9=32.
點(diǎn)評(píng):本例解法是數(shù)列問(wèn)題的基本運(yùn)算,應(yīng)要求學(xué)生熟練掌握,當(dāng)然對(duì)學(xué)有余力的同學(xué)來(lái)說(shuō),教師可引導(dǎo)探究一些其他解法,如a1+a6=a4+a3=9.
∴a3=9-a4=9-7=2.
由此可得d=a4-a3=7-2=5
∴a9=a4+5d=32.
點(diǎn)評(píng):這種解法巧妙,技巧性大,需對(duì)等差數(shù)列的定義及重要結(jié)論有深刻的理解.
變式訓(xùn)練
已知數(shù)列{an}對(duì)任意的p,q∈N*滿足ap+q=ap+aq,且a2=-6,那么a10等于()
A.-165B.-33C.-30D.-21
答案:C
解析:依題意知,a2=a1+a1=2a1,a1=12a2=-3,an+1=an+a1=an-3,
可知數(shù)列{an}是等差數(shù)列,a10=a1+9d=-3-9×3=-30.
例2(教材本節(jié)例5)
活動(dòng):本例是等差數(shù)列通項(xiàng)公式的靈活運(yùn)用.正如邊注所說(shuō),相當(dāng)于已知直線過(guò)點(diǎn)(1,17),斜率為-0.6,求直線在x軸下方的點(diǎn)的橫坐標(biāo)的取值范圍.可放手讓學(xué)生完成本例.
變式訓(xùn)練
等差數(shù)列{an}的公差d<0,且a2a4=12,a2+a4=8,則數(shù)列{an}的通項(xiàng)公式是…()
A.a(chǎn)n=2n-2(n∈N*)B.a(chǎn)n=2n+4(n∈N*)
C.a(chǎn)n=-2n+12(n∈N*)D.a(chǎn)n=-2n+10(n∈N*)
答案:D
解析:由題意知a2a4=12a2+a4=8d<0?a2=6a4=2?a1=8,d=-2,
所以由an=a1+(n-1)d,得an=8+(n-1)(-2)=-2n+10.
例3已知a、b、c成等差數(shù)列,那么a2(b+c),b2(c+a),c2(a+b)是否成等差數(shù)列?
活動(dòng):教師引導(dǎo)學(xué)生思考a、b、c成等差數(shù)列可轉(zhuǎn)化為什么形式的等式?本題的關(guān)鍵是考察在a+c=2b的條件下,是否有以下結(jié)果:a2(b+c)+c2(a+b)=2b2(a+c).教師可讓學(xué)生自己探究完成,必要時(shí)給予恰當(dāng)?shù)狞c(diǎn)撥.
解:∵a、b、c成等差數(shù)列,
∴a+c=2b.
又∵a2(b+c)+c2(a+b)-2b2(c+a)
=a2b+a2c+ac2+bc2-2b2c-2ab2
=(a2b-2ab2)+(bc2-2b2c)+(a2c+ac2)
=ab(a-2b)+bc(c-2b)+ac(a+c)
=-abc-abc+2abc
=0,
∴a2(b+c)+c2(a+b)=2b2(a+c).
∴a2(b+c),b2(c+a),c2(a+b)成等差數(shù)列.
點(diǎn)評(píng):如果a、b、c成等差數(shù)列,常轉(zhuǎn)化為a+c=2b的形式,反之,如果求證a、b、c成等差數(shù)列,常改證a+c=2b.有時(shí)還需運(yùn)用一些等價(jià)變形技巧,才能獲得成功.
例4在-1與7之間順次插入三個(gè)數(shù)a、b、c,使這五個(gè)數(shù)成等差數(shù)列,求此數(shù)列.
活動(dòng):教師引導(dǎo)學(xué)生從不同角度加以考慮:一是利用等差數(shù)列的定義與通項(xiàng);一是利用等差中項(xiàng)加以處理.讓學(xué)生自己去探究,教師一般不要給予提示,對(duì)個(gè)別探究有困難的學(xué)生可適時(shí)地給以點(diǎn)撥、提示.
解:(方法一)設(shè)這些數(shù)組成的等差數(shù)列為{an},由已知,a1=-1,a5=7,
∴7=-1+(5-1)d,即d=2.
∴所求的數(shù)列為-1,1,3,5,7.
(方法二)∵-1,a,b,c,7成等差數(shù)列,
∴b是-1,7的等差中項(xiàng),a是-1,b的等差中項(xiàng),c是b,7的等差中項(xiàng),即b=-1+72=3,a=-1+b2=1,c=b+72=5.
∴所求數(shù)列為-1,1,3,5,7.
點(diǎn)評(píng):通過(guò)此題可以看出,應(yīng)多角度思考,多角度觀察,正像前面所提出的那樣,盡量換個(gè)角度看問(wèn)題,以開(kāi)闊視野,培養(yǎng)自己求異發(fā)散的思維能力.
變式訓(xùn)練
數(shù)列{an}中,a3=2,a7=1,且數(shù)列{1an+1}是等差數(shù)列,則a11等于()
A.-25B.12C.23D.5
答案:B
解析:設(shè)bn=1an+1,則b3=13,b7=12,
因?yàn)閧1an+1}是等差數(shù)列,可求得公差d=124,
所以b11=b7+(11-7)d=23,即a11=1b11-1=12.
例5某市出租車(chē)的計(jì)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)為1.2元/km,起步價(jià)為10元,即最初的4千米(不含4千米)計(jì)費(fèi)10元.如果某人乘坐該市的出租車(chē)前往14km處的目的地,且一路暢通,等候時(shí)間為0,需要支付多少元的車(chē)費(fèi)?
活動(dòng):教師引導(dǎo)學(xué)生從實(shí)際問(wèn)題中建立數(shù)學(xué)模型.在這里也就是建立等差數(shù)列的數(shù)學(xué)模型.引導(dǎo)學(xué)生找出首項(xiàng)和公差,利用等差數(shù)列通項(xiàng)公式的知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題.
解:根據(jù)題意,當(dāng)該市出租車(chē)的行程大于或等于4km時(shí),每增加1km,乘客需要支付1.2元.所以,我們可以建立一個(gè)等差數(shù)列{an}來(lái)計(jì)算車(chē)費(fèi).
令a1=11.2表示4km處的車(chē)費(fèi),公差d=1.2,那么,當(dāng)出租車(chē)行至14km處時(shí),n=11,此時(shí)需要支付車(chē)費(fèi)a11=11.2+(11-1)×1.2=23.2(元).
答:需要支付車(chē)費(fèi)23.2元.
點(diǎn)評(píng):本例中令a1=11.2,這點(diǎn)要引起學(xué)生注意,這樣一來(lái),前往14km處的目的地就相當(dāng)于n=11,這點(diǎn)極容易弄錯(cuò).
知能訓(xùn)練
1.已知等差數(shù)列{an}中,a1+a3+a5+a7=4,則a2+a4+a6等于()
A.3B.4C.5D.6
2.在等差數(shù)列{an}中,已知a1=2,a2+a3=13,則a4+a5+a6等于()
A.40B.42C.43D.45
答案:
1.解析:由a1+a3+a5+a7=4,知4a4=4,即a4=1.
∴a2+a4+a6=3a4=3.
答案:A
2.解析:∵a2+a3=13,
∴2a1+3d=13.
∵a1=2,∴d=3.
而a4+a5+a6=3a5=3(a1+4d)=42.
答案:B
課堂小結(jié)
1.先由學(xué)生自己總結(jié)回顧這節(jié)課都學(xué)習(xí)了哪些知識(shí)?要注意的是什么?都用到了哪些數(shù)學(xué)思想方法?你是如何通過(guò)舊知識(shí)來(lái)獲取新知識(shí)的?你在這節(jié)課里最大的收獲是什么?
2.教師進(jìn)一步畫(huà)龍點(diǎn)睛,本節(jié)課我們?cè)谏瞎?jié)課的基礎(chǔ)上又推出了兩個(gè)很重要的結(jié)論,一個(gè)是等差數(shù)列的證明方法,一個(gè)是等差數(shù)列的性質(zhì),要注意這些重要結(jié)論的靈活運(yùn)用.
作業(yè)
課本習(xí)題2—2A組5、6、7.
設(shè)計(jì)感想
本教案是根據(jù)課程標(biāo)準(zhǔn)、學(xué)生的認(rèn)知特點(diǎn)而設(shè)計(jì)的,設(shè)計(jì)的活動(dòng)主要都是學(xué)生自己完成的.特別是上節(jié)課通項(xiàng)公式的歸納、猜想給學(xué)生留下了很深的記憶;本節(jié)課只是繼續(xù)對(duì)等差數(shù)列進(jìn)行這方面的探究.
本教案除了安排教材上的兩個(gè)例題外,還針對(duì)性地選擇了既具有典型性又具有啟發(fā)性的幾道例題及變式訓(xùn)練.為了學(xué)生的課外進(jìn)一步探究,在備課資料中摘選了部分備用例題及備用習(xí)題,目的是讓學(xué)生對(duì)等差數(shù)列的有關(guān)知識(shí)作進(jìn)一步拓展探究,以開(kāi)闊學(xué)生的視野.
本教案的設(shè)計(jì)意圖還在于,加強(qiáng)數(shù)列與函數(shù)的聯(lián)系.這不僅有利于知識(shí)的融會(huì)貫通,加深對(duì)數(shù)列的理解,運(yùn)用函數(shù)的觀點(diǎn)和方法解決有關(guān)數(shù)列的問(wèn)題,而且反過(guò)來(lái)可使學(xué)生對(duì)函數(shù)的認(rèn)識(shí)深化一步,讓學(xué)生體會(huì)到數(shù)學(xué)是有趣的,探究是愉悅的,歸納猜想是令人振奮的,借此激發(fā)學(xué)生的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)興趣.
備課資料
一、備用例題
【例1】梯子最高一級(jí)寬33cm,最低一級(jí)寬為110cm,中間還有10級(jí),各級(jí)的寬度成等差數(shù)列,計(jì)算中間各級(jí)的寬度.
解:設(shè){an}表示梯子自上而下各級(jí)寬度所成的等差數(shù)列,由已知條件,可知a1=33,a12=110,n=12,所以a12=a1+(12-1)d,即得110=33+11d,解之,得d=7.
因此a2=33+7=40,a3=40+7=47,a4=54,a5=61,a6=68,a7=75,a8=82,a9=89,a10=96,a11=103.
答:梯子中間各級(jí)的寬度從上到下依次是40cm,47cm,54cm,61cm,68cm,75cm,82cm,89cm,96cm,103cm.
【例2】已知1a,1b,1c成等差數(shù)列,求證:b+ca,c+ab,a+bc也成等差數(shù)列.
證明:因?yàn)?a,1b,1c成等差數(shù)列,所以2b=1a+1c,化簡(jiǎn)得2ac=b(a+c),所以有
b+ca+a+bc=bc+c2+a2+abac=ba+c+a2+c2ac=2ac+a2+c2ac=a+c2ac=a+c2ba+c2=2a+cb.
因而b+ca,c+ab,a+bc也成等差數(shù)列.
【例3】設(shè)數(shù)列{an}{bn}都是等差數(shù)列,且a1=35,b1=75,a2+b2=100,求數(shù)列{an+bn}的第37項(xiàng)的值.
分析:由數(shù)列{an}{bn}都是等差數(shù)列,可得{an+bn}是等差數(shù)列,故可求出數(shù)列{an+bn}的公差和通項(xiàng).
解:設(shè)數(shù)列{an}{bn}的公差分別為d1,d2,則(an+1+bn+1)-(an+bn)=(an+1-an)+(bn+1-bn)=d1+d2為常數(shù),所以可得{an+bn}是等差數(shù)列.設(shè)其公差為d,則公差d=(a2+b2)-(a1+b1)=100-(35+75)=-10.因而a37+b37=110-10×(37-1)=-250.
所以數(shù)列{an+bn}的第37項(xiàng)的值為-250.
點(diǎn)評(píng):若一個(gè)數(shù)列未告訴我們是等差數(shù)列時(shí),應(yīng)先由定義法判定它是等差數(shù)列后,方可使用通項(xiàng)公式an=a1+(n-1)d.但對(duì)客觀試題則可以直接運(yùn)用某些重要結(jié)論,直接判定數(shù)列是否為等差數(shù)列.
二、備用習(xí)題
1.已知等差數(shù)列{an}中,a7+a9=16,a4=1,則a12的值是()
A.15B.30C.31D.64
2.在數(shù)列{an}中3an+1=3an+2(n∈N*),且a2+a4+a7+a9=20,則a10為()
A.5B.7C.8D.10
3.在等差數(shù)列{an}中,a1+3a8+a15=120,則3a9-a11的值為()
A.6B.12C.24D.48
4.已知方程(x2-2x+m)(x2-2x+n)=0的四個(gè)根組成一個(gè)首項(xiàng)為14的等差數(shù)列,則|m-n|等于()
A.1B.34C.12D.38
5.在等差數(shù)列{an}中,a5=3,a6=-2,則a4+a5+…+a10=__________.
6.已知a、b、c成等差數(shù)列,且a、b、c三數(shù)之和為15,若a2,b2+9,c2也成等差數(shù)列,求a、b、c.
7.設(shè)1a+b,1a+c,1b+c成等差數(shù)列,求證:a2,b2,c2也成等差數(shù)列.
8.成等差數(shù)列的四個(gè)數(shù)之和為26,第二數(shù)與第三數(shù)之積為40,求這四個(gè)數(shù).
9.有一批影碟機(jī)(VCD)原銷(xiāo)售價(jià)為每臺(tái)800元,在甲、乙兩家家電商場(chǎng)均有銷(xiāo)售.甲商場(chǎng)用如下方法促銷(xiāo):買(mǎi)一臺(tái)單價(jià)為780元,買(mǎi)兩臺(tái)單價(jià)為760元,以此類(lèi)推,每多買(mǎi)一臺(tái)則所買(mǎi)各臺(tái)單價(jià)均減少20元,但每臺(tái)最少不低于440元;乙商場(chǎng)一律都按原價(jià)的75%銷(xiāo)售.某單位需購(gòu)買(mǎi)一批此類(lèi)影碟機(jī),問(wèn)去哪一家商場(chǎng)購(gòu)買(mǎi)花費(fèi)較少?
參考答案:
1.A方法一:∵a7+a9=a4+a12,
∴a12=15.
方法二:∵數(shù)列{an}成等差數(shù)列,
∴a7+a9=2a8.
∴a8=8.
又∵a4,a8,a12成等差數(shù)列,
∴公差d=a8-a4=7.
∴a12=a8+d=8+7=15.
2.C由已知得an+1-an=23,
∴{an}是首項(xiàng)為a1,公差d=23的等差數(shù)列.
a2+a4+a7+a9=4a1+18d=20,解得a1=2,
∴a10=2+23(10-1)=8.
3.D∵a1+a15=2a8,
∴a1+3a8+a15=5a8=120.
∴a8=24.
而3a9-a11=3(a1+8d)-(a1+10d)=2a1+14d=2(a1+7d)=2a8=48.
4.C設(shè)a1=14,a2=14+d,a3=14+2d,a4=14+3d,
而方程x2-2x+m=0中的兩根之和為2,方程x2-2x+n=0中的兩根之和也是2,
∴a1+a2+a3+a4=1+6d=4.
∴d=12.
∴a1=14,a4=74是一個(gè)方程的兩個(gè)根,a2=34,a3=54是另一個(gè)方程的兩個(gè)根.
∴716,1516為m或n.
∴|m-n|=12.
5.-49
6.解:由已知得2b=a+c,a+b+c=15,2b2+9=a2+c2,
解之,得a=8,b=5,c=2,或a=2,b=5,c=8.
7.證明:由已知得1a+b+1b+c=21a+c,化簡(jiǎn)得a2+c2=2b2,
∴a2,b2,c2成等差數(shù)列.
8.解:設(shè)這四個(gè)數(shù)為a-3d,a-d,a+d,a+3d,
則由題設(shè)得a-3d+a-d+a+d+a+3d=26,a-da+d=40,
解得a=132,d=32,或a=132,d=-32.
∴所求四個(gè)數(shù)為2,5,8,11或11,8,5,2.
9.解:設(shè)某單位需購(gòu)買(mǎi)影碟機(jī)n臺(tái),在甲商場(chǎng)購(gòu)買(mǎi)每臺(tái)售價(jià)不低于440元時(shí),售價(jià)依臺(tái)數(shù)n成等差數(shù)列{an}.
an=780+(n-1)(-20)=800-20n,解不等式an≥440,800-20n≥440,得n≤18.
當(dāng)購(gòu)買(mǎi)臺(tái)數(shù)小于18時(shí),每臺(tái)售價(jià)為800-2n元,在臺(tái)數(shù)大于或等于18時(shí),每臺(tái)售價(jià)440元.
到乙商場(chǎng)購(gòu)買(mǎi),每臺(tái)售價(jià)為800×75%=600(元),作差(800-20n)n-600n=20n(10-n),
∴當(dāng)n<10時(shí),600n<(800-20n)n;
當(dāng)n=10時(shí),600n=(800-20n)n;
當(dāng)10<n≤18時(shí),(800-20n)n<600n;
當(dāng)n>18時(shí),440n<600n.
∴當(dāng)購(gòu)買(mǎi)少于10臺(tái)時(shí),到乙商場(chǎng)花費(fèi)較少,當(dāng)購(gòu)買(mǎi)10臺(tái)時(shí),到兩商場(chǎng)購(gòu)買(mǎi)花費(fèi)相同,當(dāng)購(gòu)買(mǎi)多于10臺(tái)時(shí),到甲商場(chǎng)購(gòu)買(mǎi)花費(fèi)較少.