小學(xué)數(shù)學(xué)的教案
發(fā)表時(shí)間:2020-11-242012屆高考數(shù)學(xué)第二輪備考復(fù)習(xí):由數(shù)列的前n項(xiàng)和與通項(xiàng)的關(guān)系求通項(xiàng)。
古人云,工欲善其事,必先利其器。高中教師要準(zhǔn)備好教案,這是高中教師需要精心準(zhǔn)備的。教案可以讓學(xué)生們能夠在上課時(shí)充分理解所教內(nèi)容,幫助高中教師更好的完成實(shí)現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)。所以你在寫(xiě)高中教案時(shí)要注意些什么呢?下面是由小編為大家整理的“2012屆高考數(shù)學(xué)第二輪備考復(fù)習(xí):由數(shù)列的前n項(xiàng)和與通項(xiàng)的關(guān)系求通項(xiàng)”,歡迎閱讀,希望您能夠喜歡并分享!
題型三由數(shù)列的前n項(xiàng)和與通項(xiàng)的關(guān)系求通項(xiàng)(推薦時(shí)間:30分鐘)
1.已知數(shù)列{an}的前n項(xiàng)和為Sn,且滿足an+2SnSn-1=0(n≥2),a1=12.
(1)求證:1Sn為等差數(shù)列;
(2)求an的表達(dá)式.
2.(2011江蘇)設(shè)M為部分正整數(shù)組成的集合,數(shù)列{an}的首項(xiàng)a1=1,前n項(xiàng)和為Sn.已知對(duì)任意的整數(shù)k∈M,當(dāng)整數(shù)nk時(shí),Sn+k+Sn-k=2(Sn+Sk)都成立.
(1)設(shè)M={1},a2=2,求a5的值;
(2)設(shè)M={3,4},求數(shù)列{an}的通項(xiàng)公式.
答案
1.(1)證明∵an=Sn-Sn-1(n≥2),an+2SnSn-1=0(n≥2),
∴Sn-Sn-1+2SnSn-1=0.
∵Sn≠0,∴1Sn-1Sn-1=2(n≥2).
由等差數(shù)列的定義,可知1Sn是以1S1=1a1=2為首項(xiàng),以2為公差的等差數(shù)列.
(2)解方法一由(1),知1Sn=1S1+(n-1)d=2+(n-1)×2=2n,
∴Sn=12n.
當(dāng)n≥2時(shí),有an=-2SnSn-1=-12nn-1;
當(dāng)n=1,a1=12,不滿足上式,
故an=12n=1,-12nn-1n≥2.
方法二由(1),知1Sn=1S1+(n-1)d=2+(n-1)×2=2n,∴Sn=12n.
當(dāng)n≥2時(shí),有an=Sn-Sn-1
=12n-12n-1=-12nn-1,
當(dāng)n=1時(shí),a1=12,不滿足上式,
故an=12n=1,-12nn-1n≥2.
2.解(1)由題設(shè)知,當(dāng)n≥2時(shí),Sn+1+Sn-1=2(Sn+S1),
即(Sn+1-Sn)-(Sn-Sn-1)=2S1,
從而an+1-an=2a1=2.
又a2=2,故當(dāng)n≥2時(shí),an=a2+2(n-2)=2n-2.所以a5的值為8.
(2)由題設(shè)知,當(dāng)k∈M={3,4}且nk時(shí),Sn+k+Sn-k=2Sn+2Sk且Sn+1+k+Sn+1-k=2Sn+1+2Sk,
兩式相減得an+1+k+an+1-k=2an+1,即an+1+k-an+1=an+1-an+1-k,
所以當(dāng)n≥8時(shí),an-6,an-3,an,an+3,an+6成等差數(shù)列,且an-6,an-2,an+2,an+6也成等差數(shù)列.
從而當(dāng)n≥8時(shí),2an=an+3+an-3=an+6+an-6,(*)
且an+6+an-6=an+2+an-2,
所以當(dāng)n≥8時(shí),2an=an+2+an-2,即an+2-an=an-an-2.
于是當(dāng)n≥9時(shí),an-3,an-1,an+1,an+3成等差數(shù)列,從而an+3+an-3=an+1+an-1,故由(*)式知2an=an+1+an-1,
即an+1-an=an-an-1.
當(dāng)n≥9時(shí),設(shè)d=an-an-1.
當(dāng)2≤m≤8時(shí),m+6≥8,從而由(*)式知2am+6=am+am+12,
故2am+7=am+1+am+13.
從而2(am+7-am+6)=am+1-am+(am+13-am+12),于是am+1-am=2d-d=d.
因此,an+1-an=d對(duì)任意n≥2都成立.
又由Sn+k+Sn-k-2Sn=2Sk(k∈{3,4})可知(Sn+k-Sn)-(Sn-Sn-k)=2Sk,
故9d=2S3且16d=2S4.解得a4=72d.
從而a2=32d,a1=d2.因此,數(shù)列{an}為等差數(shù)列.
由a1=1知d=2,所以數(shù)列{an}的通項(xiàng)公式為an=2n-1.
精選閱讀
高考數(shù)學(xué)(理科)一輪復(fù)習(xí)數(shù)列的通項(xiàng)與求和學(xué)案附答案
學(xué)案31數(shù)列的通項(xiàng)與求和
導(dǎo)學(xué)目標(biāo):1.能利用等差、等比數(shù)列前n項(xiàng)和公式及其性質(zhì)求一些特殊數(shù)列的和.2.能在具體的問(wèn)題情境中,識(shí)別數(shù)列的等差關(guān)系或等比關(guān)系,并能用有關(guān)知識(shí)解決相應(yīng)的問(wèn)題.
自主梳理
1.求數(shù)列的通項(xiàng)
(1)數(shù)列前n項(xiàng)和Sn與通項(xiàng)an的關(guān)系:
an=S1,n=1,Sn-Sn-1,n≥2.
(2)當(dāng)已知數(shù)列{an}中,滿足an+1-an=f(n),且f(1)+f(2)+…+f(n)可求,則可用________求數(shù)列的通項(xiàng)an,常利用恒等式an=a1+(a2-a1)+(a3-a2)+…+(an-an-1).
(3)當(dāng)已知數(shù)列{an}中,滿足an+1an=f(n),且f(1)f(2)…f(n)可求,則可用__________求數(shù)列的通項(xiàng)an,常利用恒等式an=a1a2a1a3a2…anan-1.
(4)作新數(shù)列法:對(duì)由遞推公式給出的數(shù)列,經(jīng)過(guò)變形后化歸成等差數(shù)列或等比數(shù)列來(lái)求通項(xiàng).
(5)歸納、猜想、證明法.
2.求數(shù)列的前n項(xiàng)的和
(1)公式法
①等差數(shù)列前n項(xiàng)和Sn=____________=________________,推導(dǎo)方法:____________;
②等比數(shù)列前n項(xiàng)和Sn=,q=1,=,q≠1.
推導(dǎo)方法:乘公比,錯(cuò)位相減法.
③常見(jiàn)數(shù)列的前n項(xiàng)和:
a.1+2+3+…+n=__________;
b.2+4+6+…+2n=__________;
c.1+3+5+…+(2n-1)=______;
d.12+22+32+…+n2=__________;
e.13+23+33+…+n3=__________________.
(2)分組求和:把一個(gè)數(shù)列分成幾個(gè)可以直接求和的數(shù)列.
(3)裂項(xiàng)(相消)法:有時(shí)把一個(gè)數(shù)列的通項(xiàng)公式分成兩項(xiàng)差的形式,相加過(guò)程消去中間項(xiàng),只剩有限項(xiàng)再求和.
常見(jiàn)的裂項(xiàng)公式有:
①1nn+1=1n-1n+1;
②12n-12n+1=1212n-1-12n+1;
③1n+n+1=n+1-n.
(4)錯(cuò)位相減:適用于一個(gè)等差數(shù)列和一個(gè)等比數(shù)列對(duì)應(yīng)項(xiàng)相乘構(gòu)成的數(shù)列求和.
(5)倒序相加:例如,等差數(shù)列前n項(xiàng)和公式的推導(dǎo).
自我檢測(cè)
1.(原創(chuàng)題)已知數(shù)列{an}的前n項(xiàng)的乘積為T(mén)n=3n2(n∈N*),則數(shù)列{an}的前n項(xiàng)的()
A.32(3n-1)B.92(3n-1)
C.38(9n-1)D.98(9n-1)
2.(2011邯鄲月考)設(shè){an}是公比為q的等比數(shù)列,Sn是其前n項(xiàng)和,若{Sn}是等差數(shù)列,則q為()
A.-1B.1
C.±1D.0
3.已知等比數(shù)列{an}的公比為4,且a1+a2=20,設(shè)bn=log2an,則b2+b4+b6+…+b2n等于()
A.n2+nB.2(n2+n)
C.2n2+nD.4(n2+n)
4.(2010天津高三十校聯(lián)考)已知數(shù)列{an}的通項(xiàng)公式an=log2n+1n+2(n∈N*),設(shè){an}的前n項(xiàng)的和為Sn,則使Sn-5成立的自然數(shù)n()
A.有最大值63B.有最小值63
C.有最大值31D.有最小值31
5.(2011北京海淀區(qū)期末)設(shè)關(guān)于x的不等式x2-x2nx(n∈N*)的解集中整數(shù)的個(gè)數(shù)為an,數(shù)列{an}的前n項(xiàng)和為Sn,則S100的值為_(kāi)_______.
6.?dāng)?shù)列1,412,714,1018,…前10項(xiàng)的和為_(kāi)_______.
探究點(diǎn)一求通項(xiàng)公式
例1已知數(shù)列{an}滿足an+1=2n+1anan+2n+1,a1=2,求數(shù)列{an}的通項(xiàng)公式.
變式遷移1設(shè)數(shù)列{an}的前n項(xiàng)和為Sn,已知a1=1,Sn+1=4an+2.
(1)設(shè)bn=an+1-2an,證明數(shù)列{bn}是等比數(shù)列;
(2)求數(shù)列{an}的通項(xiàng)公式.
探究點(diǎn)二裂項(xiàng)相消法求和
例2已知數(shù)列{an},Sn是其前n項(xiàng)和,且an=7Sn-1+2(n≥2),a1=2.
(1)求數(shù)列{an}的通項(xiàng)公式;
(2)設(shè)bn=1log2anlog2an+1,Tn是數(shù)列{bn}的前n項(xiàng)和,求使得Tnm20對(duì)所有n∈N*都成立的最小正整數(shù)m.
變式遷移2求數(shù)列1,11+2,11+2+3,…,11+2+3+…+n,…的前n項(xiàng)和.
探究點(diǎn)三錯(cuò)位相減法求和
例3(2011荊門(mén)月考)已知數(shù)列{an}是首項(xiàng)、公比都為q(q0且q≠1)的等比數(shù)列,bn=anlog4an(n∈N*).
(1)當(dāng)q=5時(shí),求數(shù)列{bn}的前n項(xiàng)和Sn;
(2)當(dāng)q=1415時(shí),若bnbn+1,求n的最小值.
變式遷移3求和Sn=1a+2a2+3a3+…+nan.
分類(lèi)討論思想的應(yīng)用
例(5分)二次函數(shù)f(x)=x2+x,當(dāng)x∈[n,n+1](n∈N*)時(shí),f(x)的函數(shù)值中所有整數(shù)值的個(gè)數(shù)為g(n),an=2n3+3n2gn(n∈N*),則Sn=a1-a2+a3-a4+…+(-1)n-1an=()
A.(-1)n-1nn+12B.(-1)nnn+12
C.nn+12D.-nn+12
【答題模板】
答案A
解析本題考查二次函數(shù)的性質(zhì)以及并項(xiàng)轉(zhuǎn)化法求和.
當(dāng)x∈[n,n+1](n∈N*)時(shí),函數(shù)f(x)=x2+x的值隨x的增大而增大,則f(x)的值域?yàn)閇n2+n,n2+3n+2](n∈N*),∴g(n)=2n+3(n∈N*),于是an=2n3+3n2gn=n2.
方法一當(dāng)n為偶數(shù)時(shí),Sn=a1-a2+a3-a4+…+an-1-an=(12-22)+(32-42)+…+[(n-1)2-n2]=-[3+7+…+(2n-1)]=-3+2n-12n2=-nn+12;
當(dāng)n為奇數(shù)時(shí),Sn=(a1-a2)+(a3-a4)+…+(an-2-an-1)+an
=Sn-1+an=-nn-12+n2=nn+12,
∴Sn=(-1)n-1nn+12.
方法二a1=1,a2=4,S1=a1=1,
S2=a1-a2=-3,
檢驗(yàn)選擇項(xiàng),可確定A正確.
【突破思維障礙】
在利用并項(xiàng)轉(zhuǎn)化求和時(shí),由于數(shù)列的各項(xiàng)是正負(fù)交替的,所以一般需要對(duì)項(xiàng)數(shù)n進(jìn)行分類(lèi)討論,但最終的結(jié)果卻往往可以用一個(gè)公式來(lái)表示.
1.求數(shù)列的通項(xiàng):(1)公式法:例如等差數(shù)列、等比數(shù)列的通項(xiàng);
(2)觀察法:例如由數(shù)列的前幾項(xiàng)來(lái)求通項(xiàng);
(3)可化歸為使用累加法、累積法;
(4)可化歸為等差數(shù)列或等比數(shù)列,然后利用公式法;
(5)求出數(shù)列的前幾項(xiàng),然后歸納、猜想、證明.
2.?dāng)?shù)列求和的方法:
一般的數(shù)列求和,應(yīng)從通項(xiàng)入手,若無(wú)通項(xiàng),先求通項(xiàng),然后通過(guò)對(duì)通項(xiàng)變形,轉(zhuǎn)化為與特殊數(shù)列有關(guān)或具備某種方法適用特點(diǎn)的形式,從而選擇合適的方法求和.
3.求和時(shí)應(yīng)注意的問(wèn)題:
(1)直接用公式求和時(shí),注意公式的應(yīng)用范圍和公式的推導(dǎo)過(guò)程.
(2)注意觀察數(shù)列的特點(diǎn)和規(guī)律,在分析數(shù)列通項(xiàng)的基礎(chǔ)上或分解為基本數(shù)列求和,或轉(zhuǎn)化為基本數(shù)列求和.
(滿分:75分)
一、選擇題(每小題5分,共25分)
1.(2010廣東)已知數(shù)列{an}為等比數(shù)列,Sn是它的前n項(xiàng)和,若a2a3=2a1且a4與2a7的等差中項(xiàng)為54,則S5等于()
A.35B.33C.31D.29
2.(2011黃岡調(diào)研)有兩個(gè)等差數(shù)列{an},{bn},其前n項(xiàng)和分別為Sn,Tn,若SnTn=7n+2n+3,則a5b5=()
A.6512B.378
C.7213D.94
3.如果數(shù)列{an}滿足a1=2,a2=1且an-1-ananan-1=an-an+1anan+1(n≥2),則此數(shù)列的第10項(xiàng)()
A.1210B.129C.110D.15
4.?dāng)?shù)列{an}的前n項(xiàng)和為Sn,若an=1nn+1,則S5等于()
A.1B.56C.16D.130
5.?dāng)?shù)列1,1+2,1+2+4,…,1+2+22+…+2n-1,…的前n項(xiàng)和Sn1020,那么n的最小值是()
A.7B.8C.9D.10
題號(hào)12345
答案
二、填空題(每小題4分,共12分)
6.(2010東北師大附中高三月考)數(shù)列{an}的前n項(xiàng)和為Sn且a1=1,an+1=3Sn(n=1,2,3,…),則log4S10=__________.
7.(原創(chuàng)題)已知數(shù)列{an}滿足a1=1,a2=-2,an+2=-1an,則該數(shù)列前26項(xiàng)的和為_(kāi)_______.
8.對(duì)于數(shù)列{an},定義數(shù)列{an+1-an}為數(shù)列{an}的“差數(shù)列”,若a1=2,{an}的“差數(shù)列”的通項(xiàng)為2n,則數(shù)列{an}的前n項(xiàng)和Sn=____________.
三、解答題(共38分)
9.(12分)(2011河源月考)已知函數(shù)f(x)=x2-2(n+1)x+n2+5n-7(n∈N*).
(1)若函數(shù)f(x)的圖象的頂點(diǎn)的橫坐標(biāo)構(gòu)成數(shù)列{an},試證明數(shù)列{an}是等差數(shù)列;
(2)設(shè)函數(shù)f(x)的圖象的頂點(diǎn)到x軸的距離構(gòu)成數(shù)列{bn},試求數(shù)列{bn}的前n項(xiàng)和Sn.
10.(12分)(2011三門(mén)峽月考)設(shè)等差數(shù)列{an}的前n項(xiàng)和為Sn,且Sn=12nan+an-c(c是常數(shù),n∈N*),a2=6.
(1)求c的值及數(shù)列{an}的通項(xiàng)公式;
(2)證明1a1a2+1a2a3+…+1anan+118.
11.(14分)(2010北京宣武高三期中)已知數(shù)列{an}的前n項(xiàng)和為Sn=3n,數(shù)列{bn}滿足b1=-1,bn+1=bn+(2n-1)(n∈N*).
(1)求數(shù)列{an}的通項(xiàng)公式an;
(2)求數(shù)列{bn}的通項(xiàng)公式bn;
(3)若cn=anbnn,求數(shù)列{cn}的前n項(xiàng)和Tn.
答案自主梳理
1.(2)累加法(3)累積法2.(1)①n(a1+an)2na1+n(n-1)2d倒序相加法②na1a1(1-qn)1-qa1-anq1-q③n(n+1)2n2+nn2n(n+1)(2n+1)6n(n+1)22
自我檢測(cè)
1.C2.B3.B4.B
5.101006.145511512
課堂活動(dòng)區(qū)
例1解題導(dǎo)引已知遞推關(guān)系求通項(xiàng)公式這類(lèi)問(wèn)題要求不高,主要掌握由a1和遞推關(guān)系先求出前幾項(xiàng),再歸納、猜想an的方法,以及累加:an=(an-an-1)+(an-1-an-2)+…+(a2-a1)+a1;累乘:an=anan-1an-1an-2…a2a1a1等方法.
解已知遞推可化為
1an+1-1an=12n+1,
∴1a2-1a1=122,1a3-1a2=123,1a4-1a3=124,…,1an-1an-1=12n.
將以上(n-1)個(gè)式子相加得
1an-1a1=122+123+124+…+12n,
∴1an=121-12n1-12=1-12n.
∴an=2n2n-1.
變式遷移1(1)證明由已知有
a1+a2=4a1+2,
解得a2=3a1+2=5,故b1=a2-2a1=3.
又an+2=Sn+2-Sn+1=4an+1+2-(4an+2)
=4an+1-4an;
于是an+2-2an+1=2(an+1-2an),
即bn+1=2bn.
因此數(shù)列{bn}是首項(xiàng)為3,公比為2的等比數(shù)列.
(2)解由(1)知等比數(shù)列{bn}中,b1=3,公比q=2,
所以an+1-2an=3×2n-1,
于是an+12n+1-an2n=34,
因此數(shù)列an2n是首項(xiàng)為12,公差為34的等差數(shù)列,
an2n=12+(n-1)×34=34n-14,
所以an=(3n-1)2n-2.
例2解題導(dǎo)引1.利用裂項(xiàng)相消法求和時(shí),應(yīng)注意抵消后并不一定只剩下第一項(xiàng)和最后一項(xiàng),也有可能前面剩兩項(xiàng),后面也剩兩項(xiàng).再就是將通項(xiàng)公式裂項(xiàng)后,有時(shí)候需要調(diào)整前面的系數(shù),使裂開(kāi)的兩項(xiàng)之差和系數(shù)之積與原通項(xiàng)公式相等.
2.一般情況如下,若{an}是等差數(shù)列,
則1anan+1=1d1an-1an+1,1anan+2=12d1an-1an+2.
此外根式在分母上時(shí)可考慮利用有理化因式相消求和.
解(1)∵n≥2時(shí),an=7Sn-1+2,∴an+1=7Sn+2,
兩式相減,得an+1-an=7an,∴an+1=8an(n≥2).
又a1=2,∴a2=7a1+2=16=8a1,
∴an+1=8an(n∈N*).
∴{an}是一個(gè)以2為首項(xiàng),8為公比的等比數(shù)列,
∴an=28n-1=23n-2.
(2)∵bn=1log2anlog2an+1=1(3n-2)(3n+1)
=13(13n-2-13n+1),
∴Tn=13(1-14+14-17+…+13n-2-13n+1)
=13(1-13n+1)13.
∴m20≥13,∴最小正整數(shù)m=7.
變式遷移2解an=2n(n+1)=21n-1n+1,
∴Sn=2[1-12+12-13+…+1n-1n+1]=21-1n+1=2nn+1.
例3解題導(dǎo)引1.一般地,如果數(shù)列{an}是等差數(shù)列,{bn}是等比數(shù)列,求數(shù)列{anbn}的前n項(xiàng)和時(shí),可采用錯(cuò)位相減法.
2.用乘公比錯(cuò)位相減法求和時(shí),應(yīng)注意:
(1)要善于識(shí)別題目類(lèi)型,特別是等比數(shù)列公比為負(fù)數(shù)的情形;
(2)在寫(xiě)出“Sn”與“qSn”的表達(dá)式時(shí)應(yīng)特別注意將兩式“錯(cuò)項(xiàng)對(duì)齊”以便下一步準(zhǔn)確寫(xiě)出“Sn-qSn”的表達(dá)式.
解(1)由題意得an=qn,
∴bn=anlog4an=qnlog4qn
=n5nlog45,
∴Sn=(1×5+2×52+…+n×5n)log45,
設(shè)Tn=1×5+2×52+…+n×5n,①
則5Tn=1×52+2×53+…+(n-1)×5n+n×5n+1,②
①-②得-4Tn=5+52+53+…+5n-n×5n+1
=5(5n-1)4-n×5n+1,
∴Tn=516(4n×5n-5n+1),
Sn=516(4n×5n-5n+1)log45.
(2)∵bn=anlog4an=n1415nlog41415,
∴bn+1-bn=(n+1)1415n+1log41415-
n1415nlog41415
=1415n1415-n15log414150,
∵1415n0,log414150,
∴1415-n150,∴n14,
即n≥15時(shí),bnbn+1.
故所求的n的最小值是15.
變式遷移3解當(dāng)a=1時(shí),
Sn=1+2+3+…+n=n(n+1)2,
當(dāng)a≠1時(shí),Sn=1a+2a2+3a3+…+nan,①
∴1aSn=1a2+2a3+3a4+…+nan+1,②
①-②,得1-1aSn
=1a+1a2+1a3+…+1an-nan+1,
1-1aSn=1a1-1an1-1a-nan+1
=1-1ana-1-nan+1,
∴Sn=a1-1an(a-1)2-n(a-1)an.
∴Sn=n(n+1)2,a=1,a1-1an(a-1)2-n(a-1)an,a≠1.
課后練習(xí)區(qū)
1.C2.A3.D4.B5.D
6.9
解析∵an+1=3Sn,∴an=3Sn-1(n≥2).
兩式相減得an+1-an=3(Sn-Sn-1)=3an,
∴an+1=4an,即an+1an=4.
∴{an}為以a2為首項(xiàng),公比為4的等比數(shù)列.
當(dāng)n=1時(shí),a2=3S1=3,
∴n≥2時(shí),an=34n-2,
S10=a1+a2+…+a10
=1+3+3×4+3×42+…+3×48
=1+3×(1+4+…+48)
=1+3×49-14-1=1+49-1=49.
∴l(xiāng)og4S10=log449=9.
7.-10
解析依題意得,a1=1,a2=-2,a3=-1,a4=12,a5=1,a6=-2,a7=-1,a8=12,所以數(shù)列周期為4,S26=6×(1-2-1+12)+1-2=-10.
8.2n+1-2
解析依題意,有a2-a1=2,a3-a2=22,a4-a3=23,…,an-an-1=2n-1,所有的代數(shù)式相加得an-a1=2n-2,即an=2n,所以Sn=2n+1-2.
9.解f(x)=x2-2(n+1)x+n2+5n-7
=[x-(n+1)]2+3n-8.…………………………………………………………………(3分)
(1)由題意,an=n+1,
故an+1-an=(n+1)+1-(n+1)=1,
故數(shù)列{an}是以1為公差,2為首項(xiàng)的等差數(shù)列.……………………………………(5分)
(2)由題意,bn=|3n-8|.……………………………………………………………………(7分)
當(dāng)1≤n≤2時(shí),bn=-3n+8,
數(shù)列{bn}為等差數(shù)列,b1=5,
∴Sn=n(5-3n+8)2=-3n2+13n2;………………………………………………………(9分)
當(dāng)n≥3時(shí),bn=3n-8,數(shù)列{bn}是等差數(shù)列,b3=1.
∴Sn=S2+(n-2)(1+3n-8)2=3n2-13n+282.…………………………………………(11分)
∴Sn=-3n2+13n2,1≤n≤2,3n2-13n+282,n≥3.……………………………………………(12分)
10.(1)解因?yàn)镾n=12nan+an-c,
所以當(dāng)n=1時(shí),S1=12a1+a1-c,
解得a1=2c,………………………………………………………………………………(2分)
當(dāng)n=2時(shí),S2=a2+a2-c,
即a1+a2=2a2-c,解得a2=3c,………………………………………………………(3分)
所以3c=6,解得c=2;…………………………………………………………………(4分)
則a1=4,數(shù)列{an}的公差d=a2-a1=2,
所以an=a1+(n-1)d=2n+2.……………………………………………………………(6分)
(2)證明因?yàn)?a1a2+1a2a3+…+1anan+1
=14×6+16×8+…+1(2n+2)(2n+4)
=12(14-16)+12(16-18)+…+12(12n+2-12n+4)
=12[(14-16)+(16-18)+…+(12n+2-12n+4)]……………………………………………(8分)
=12(14-12n+4)=18-14(n+2).……………………………………………………………(10分)
因?yàn)閚∈N*,所以1a1a2+1a2a3+…+1anan+118.…………………………………………(12分)
11.解(1)∵Sn=3n,
∴Sn-1=3n-1(n≥2).
∴an=Sn-Sn-1=3n-3n-1=2×3n-1(n≥2).……………………………………………(3分)
當(dāng)n=1時(shí),2×31-1=2≠S1=a1=3,…………………………………………………(4分)
∴an=3,n=1,2×3n-1,n≥2,n∈N*……………………………………………………(5分)
(2)∵bn+1=bn+(2n-1),
∴b2-b1=1,b3-b2=3,b4-b3=5,…,
bn-bn-1=2n-3.
以上各式相加得
bn-b1=1+3+5+…+(2n-3)
=(n-1)(1+2n-3)2=(n-1)2.
∵b1=-1,∴bn=n2-2n.………………………………………………………………(7分)
(3)由題意得
cn=-3,n=1,2(n-2)×3n-1,n≥2,n∈N*.……………………………………………………(9分)
當(dāng)n≥2時(shí),Tn=-3+2×0×31+2×1×32+2×2×33+…+2(n-2)×3n-1,
∴3Tn=-9+2×0×32+2×1×33+2×2×34+…+2(n-2)×3n,
相減得-2Tn=6+2×32+2×33+…+2×3n-1-2(n-2)×3n.
∴Tn=(n-2)×3n-(3+32+33+…+3n-1)
=(n-2)×3n-3n-32=(2n-5)3n+32.…………………………………………………(13分)
T1=-3也適合.
∴Tn=(2n-5)3n+32(n∈N*).…………………………………………………………(14分)
等差數(shù)列的前n項(xiàng)和
一名愛(ài)崗敬業(yè)的教師要充分考慮學(xué)生的理解性,作為高中教師就要在上課前做好適合自己的教案。教案可以讓學(xué)生們有一個(gè)良好的課堂環(huán)境,幫助授課經(jīng)驗(yàn)少的高中教師教學(xué)。那么一篇好的高中教案要怎么才能寫(xiě)好呢?下面是小編精心收集整理,為您帶來(lái)的《等差數(shù)列的前n項(xiàng)和》,僅供參考,歡迎大家閱讀。
等差數(shù)列的前n項(xiàng)和教學(xué)目標(biāo)1.把握等差數(shù)列前項(xiàng)和的公式,并能運(yùn)用公式解決簡(jiǎn)單的問(wèn)題.
(1)了解等差數(shù)列前項(xiàng)和的定義,了解逆項(xiàng)相加的原理,理解等差數(shù)列前項(xiàng)和公式推導(dǎo)的過(guò)程,記憶公式的兩種形式;
(2)用方程思想熟悉等差數(shù)列前項(xiàng)和的公式,利用公式求;等差數(shù)列通項(xiàng)公式與前項(xiàng)和的公式兩套公式涉及五個(gè)字母,已知其中三個(gè)量求另兩個(gè)值;
(3)會(huì)利用等差數(shù)列通項(xiàng)公式與前項(xiàng)和的公式研究的最值.
2.通過(guò)公式的推導(dǎo)和公式的運(yùn)用,使學(xué)生體會(huì)從非凡到一般,再?gòu)囊话愕椒欠驳乃季S規(guī)律,初步形成熟悉問(wèn)題,解決問(wèn)題的一般思路和方法.
3.通過(guò)公式推導(dǎo)的過(guò)程教學(xué),對(duì)學(xué)生進(jìn)行思維靈活性與廣闊性的練習(xí),發(fā)展學(xué)生的思維水平.
4.通過(guò)公式的推導(dǎo)過(guò)程,展現(xiàn)數(shù)學(xué)中的對(duì)稱(chēng)美;通過(guò)有關(guān)內(nèi)容在實(shí)際生活中的應(yīng)用,使學(xué)生再一次感受數(shù)學(xué)源于生活,又服務(wù)于生活的實(shí)用性,引導(dǎo)學(xué)生要善于觀察生活,從生活中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題,并數(shù)學(xué)地解決問(wèn)題.
教學(xué)建議
(1)知識(shí)結(jié)構(gòu)
本節(jié)內(nèi)容是等差數(shù)列前項(xiàng)和公式的推導(dǎo)和應(yīng)用,首先通過(guò)具體的例子給出了求等差數(shù)列前項(xiàng)和的思路,而后導(dǎo)出了一般的公式,并加以應(yīng)用;再與等差數(shù)列通項(xiàng)公式組成方程組,共同運(yùn)用,解決有關(guān)問(wèn)題.
(2)重點(diǎn)、難點(diǎn)分析
教學(xué)重點(diǎn)是等差數(shù)列前項(xiàng)和公式的推導(dǎo)和應(yīng)用,難點(diǎn)是公式推導(dǎo)的思路.
推導(dǎo)過(guò)程的展示體現(xiàn)了人類(lèi)解決問(wèn)題的一般思路,即從非凡問(wèn)題的解決中提煉一般方法,再試圖運(yùn)用這一方法解決一般情況,所以推導(dǎo)公式的過(guò)程中所蘊(yùn)含的思想方法比公式本身更為重要.等差數(shù)列前項(xiàng)和公式有兩種形式,應(yīng)根據(jù)條件選擇適當(dāng)?shù)男问竭M(jìn)行計(jì)算;另外反用公式、變用公式、前項(xiàng)和公式與通項(xiàng)公式的綜合運(yùn)用體現(xiàn)了方程(組)思想.
高斯算法表現(xiàn)了大數(shù)學(xué)家的聰明和巧思,對(duì)一般學(xué)生來(lái)說(shuō)有很大難度,但大多數(shù)學(xué)生都聽(tīng)說(shuō)過(guò)這個(gè)故事,所以難點(diǎn)在于一般等差數(shù)列求和的思路上.
(3)教法建議
①本節(jié)內(nèi)容分為兩課時(shí),一節(jié)為公式推導(dǎo)及簡(jiǎn)單應(yīng)用,一節(jié)側(cè)重于通項(xiàng)公式與前項(xiàng)和公式綜合運(yùn)用.
②前項(xiàng)和公式的推導(dǎo),建議由具體問(wèn)題引入,使學(xué)生體會(huì)問(wèn)題源于生活.
③強(qiáng)調(diào)從非凡到一般,再?gòu)囊话愕椒欠驳乃伎挤椒ㄅc研究方法.
④補(bǔ)充等差數(shù)列前項(xiàng)和的最大值、最小值問(wèn)題.
⑤用梯形面積公式記憶等差數(shù)列前項(xiàng)和公式.
等差數(shù)列的前項(xiàng)和公式教學(xué)設(shè)計(jì)示例
教學(xué)目標(biāo)
1.通過(guò)教學(xué)使學(xué)生理解等差數(shù)列的前項(xiàng)和公式的推導(dǎo)過(guò)程,并能用公式解決簡(jiǎn)單的問(wèn)題.
2.通過(guò)公式推導(dǎo)的教學(xué)使學(xué)生進(jìn)一步體會(huì)從非凡到一般,再?gòu)囊话愕椒欠驳乃枷敕椒?通過(guò)公式的運(yùn)用體會(huì)方程的思想.
教學(xué)重點(diǎn),難點(diǎn)
教學(xué)重點(diǎn)是等差數(shù)列的前項(xiàng)和公式的推導(dǎo)和應(yīng)用,難點(diǎn)是獲得推導(dǎo)公式的思路.
教學(xué)用具
實(shí)物投影儀,多媒體軟件,電腦.
教學(xué)方法
講授法.
教學(xué)過(guò)程
一.新課引入
提出問(wèn)題(播放媒體資料):一個(gè)堆放鉛筆的V形架的最下面一層放一支鉛筆,往上每一層都比它下面一層多放一支,最上面一層放100支.這個(gè)V形架上共放著多少支鉛筆?(課件設(shè)計(jì)見(jiàn)課件展示)
問(wèn)題就是(板書(shū))“”
這是小學(xué)時(shí)就知道的一個(gè)故事,高斯的算法非常高明,回憶他是怎樣算的.(由一名學(xué)生回答,再由學(xué)生討論其高明之處)高斯算法的高明之處在于他發(fā)現(xiàn)這100個(gè)數(shù)可以分為50組,第一個(gè)數(shù)與最后一個(gè)數(shù)一組,第二個(gè)數(shù)與倒數(shù)第二個(gè)數(shù)一組,第三個(gè)數(shù)與倒數(shù)第三個(gè)數(shù)一組,…,每組數(shù)的和均相等,都等于101,50個(gè)101就等于5050了.高斯算法將加法問(wèn)題轉(zhuǎn)化為乘法運(yùn)算,迅速準(zhǔn)確得到了結(jié)果.
我們希望求一般的等差數(shù)列的和,高斯算法對(duì)我們有何啟發(fā)?
二.講解新課
(板書(shū))等差數(shù)列前項(xiàng)和公式
1.公式推導(dǎo)(板書(shū))
問(wèn)題(幻燈片):設(shè)等差數(shù)列的首項(xiàng)為,公差為,由學(xué)生討論,研究高斯算法對(duì)一般等差數(shù)列求和的指導(dǎo)意義.
思路一:運(yùn)用基本量思想,將各項(xiàng)用和表示,得
,有以下等式
,問(wèn)題是一共有多少個(gè),似乎與的奇偶有關(guān).這個(gè)思路似乎進(jìn)行不下去了.
思路二:
上面的等式其實(shí)就是,為回避個(gè)數(shù)問(wèn)題,做一個(gè)改寫(xiě),,兩式左右分別相加,得
,
于是有:.這就是倒序相加法.
思路三:受思路二的啟發(fā),重新調(diào)整思路一,可得,于是.
于是得到了兩個(gè)公式(投影片):和.
2.公式記憶
用梯形面積公式記憶等差數(shù)列前項(xiàng)和公式,這里對(duì)圖形進(jìn)行了割、補(bǔ)兩種處理,對(duì)應(yīng)著等差數(shù)列前項(xiàng)和的兩個(gè)公式.
3.公式的應(yīng)用
公式中含有四個(gè)量,運(yùn)用方程的思想,知三求一.
例1.求和:(1);
(2)(結(jié)果用表示)
解題的關(guān)鍵是數(shù)清項(xiàng)數(shù),小結(jié)數(shù)項(xiàng)數(shù)的方法.
例2.等差數(shù)列中前多少項(xiàng)的和是9900?
本題實(shí)質(zhì)是反用公式,解一個(gè)關(guān)于的一元二次函數(shù),注重得到的項(xiàng)數(shù)必須是正整數(shù).
三.小結(jié)
1.推導(dǎo)等差數(shù)列前項(xiàng)和公式的思路;
2.公式的應(yīng)用中的數(shù)學(xué)思想.
四.板書(shū)設(shè)計(jì)
等比數(shù)列前n項(xiàng)和
課題:等比數(shù)列前n項(xiàng)和(兩課時(shí))
使用方法
1.上課前注意自主預(yù)習(xí)完成學(xué)案導(dǎo)學(xué)和探究部分
2.上課時(shí)小組討論交流解決自己不會(huì)的問(wèn)題
學(xué)習(xí)目標(biāo)
1.掌握等比數(shù)列的前n項(xiàng)和公式及公式證明思路
2.會(huì)用等比數(shù)列的前n項(xiàng)和公式解決有關(guān)等比數(shù)列的一些簡(jiǎn)單問(wèn)題
重點(diǎn)難點(diǎn)
1.等比數(shù)列的前n項(xiàng)和公式
當(dāng)時(shí),①或②
當(dāng)q=1時(shí),
當(dāng)已知,q,n時(shí)用公式①;當(dāng)已知,q,時(shí),用公式②.
推導(dǎo)方法-錯(cuò)位相減法
一般地,設(shè)等比數(shù)列它的前n項(xiàng)和是
由
得
∴當(dāng)時(shí),①或②
當(dāng)q=1時(shí),
推導(dǎo)方法-等比定理
有等比數(shù)列的定義,
根據(jù)等比的性質(zhì),有
即(結(jié)論同上)
2.等比數(shù)列前n項(xiàng)的和是,,那么,,成等比數(shù)列
3.等比數(shù)列的前n項(xiàng)和公式與函數(shù)
探究交流
1.求等比數(shù)列1,2,4,…從第5項(xiàng)到第10項(xiàng)的和
2.一個(gè)等比數(shù)列前項(xiàng)的和為前項(xiàng)之和,求
3.已知是數(shù)列前項(xiàng)和,(,),判斷是否是等比數(shù)列
4.在等比數(shù)列中,,,前項(xiàng)和,求和公比
5.設(shè)數(shù)列為求此數(shù)列前項(xiàng)的和
課堂反饋
【選擇題】
1.若等比數(shù)列的前項(xiàng)和,則等于()
A.B.
C.D.
2.已知數(shù)列{}既是等差數(shù)列又是等比數(shù)列,則這個(gè)數(shù)列的前n項(xiàng)和為()
A.0?B.n?
C.na?D.a(chǎn)
3.已知等比數(shù)列{}中,=2×3,則由此數(shù)列的偶數(shù)項(xiàng)所組成的新數(shù)列的前n項(xiàng)和的值為()
A.3-1?B.3(3-1)?
C.?D.
4.實(shí)數(shù)等比數(shù)列{},=,則數(shù)列{}中()
A.任意一項(xiàng)都不為零?B.必有一項(xiàng)為零
C.至多有有限項(xiàng)為零D.可以有無(wú)數(shù)項(xiàng)為零
5.在等比數(shù)列中,,前項(xiàng)和為,若數(shù)列也是等比數(shù)列,則等于()
A.B.
C.D.
6.在等比數(shù)列中,,,使的最小的值是()
A.B.C.D.
【填空題】
7.已知數(shù)列{}的前n項(xiàng)和=n,則=.
8.一個(gè)數(shù)列的前n項(xiàng)和為=1-2+3-4+…+(-1)n,則S+S+S=.?
9.已知正項(xiàng)等比數(shù)列{}共有2m項(xiàng),且=9(+),+++…+=4(+++…+),則=,公比q=.
10.在等比數(shù)列中,已知,,則.
11.已知等比數(shù)列的前項(xiàng)和為,且,,成等差數(shù)列,則的公比為.
【解答題】
12.在等比數(shù)列中,已知:,求
13.設(shè)等比數(shù)列的前項(xiàng)和為,若,求數(shù)列的公比
14.各項(xiàng)均為正數(shù)的等比數(shù)列,若前前項(xiàng)和為,且,,求
15.已知等比數(shù)列共有項(xiàng),前項(xiàng)和為,其后項(xiàng)和為,求最后項(xiàng)和
16.三個(gè)互不相等的數(shù)成等差數(shù)列,如果適當(dāng)排列此三數(shù),也可成等比數(shù)列,已知這三個(gè)數(shù)的和等于6,求這三個(gè)數(shù).
17.已知數(shù)列是首項(xiàng),公比的等比數(shù)列,是其前項(xiàng)和,且,,成等差數(shù)列.
(1)求公比的值;
(2)求的值.
18.已知數(shù)列中,是它的前項(xiàng)和,且,,設(shè)().
(1)求證:數(shù)列是等比數(shù)列,并求數(shù)列的通項(xiàng)公式;
(2)求證:.
等比數(shù)列的前n項(xiàng)和
一名愛(ài)崗敬業(yè)的教師要充分考慮學(xué)生的理解性,高中教師要準(zhǔn)備好教案,這是教師工作中的一部分。教案可以讓學(xué)生更好地進(jìn)入課堂環(huán)境中來(lái),減輕高中教師們?cè)诮虒W(xué)時(shí)的教學(xué)壓力。您知道高中教案應(yīng)該要怎么下筆嗎?為此,小編從網(wǎng)絡(luò)上為大家精心整理了《等比數(shù)列的前n項(xiàng)和》,供大家參考,希望能幫助到有需要的朋友。
等比數(shù)列的前n項(xiàng)和教學(xué)目標(biāo)1.把握等比數(shù)列前項(xiàng)和公式,并能運(yùn)用公式解決簡(jiǎn)單的問(wèn)題.
(1)理解公式的推導(dǎo)過(guò)程,體會(huì)轉(zhuǎn)化的思想;
(2)用方程的思想熟悉等比數(shù)列前項(xiàng)和公式,利用公式知三求一;與通項(xiàng)公式結(jié)合知三求二;
2.通過(guò)公式的靈活運(yùn)用,進(jìn)一步滲透方程的思想、分類(lèi)討論的思想、等價(jià)轉(zhuǎn)化的思想.
3.通過(guò)公式推導(dǎo)的教學(xué),對(duì)學(xué)生進(jìn)行思維的嚴(yán)謹(jǐn)性的練習(xí),培養(yǎng)他們實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度.
教學(xué)建議
教材分析
(1)知識(shí)結(jié)構(gòu)
先用錯(cuò)位相減法推出等比數(shù)列前項(xiàng)和公式,而后運(yùn)用公式解決一些問(wèn)題,并將通項(xiàng)公式與前項(xiàng)和公式結(jié)合解決問(wèn)題,還要用錯(cuò)位相減法求一些數(shù)列的前項(xiàng)和.
(2)重點(diǎn)、難點(diǎn)分析
教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)是等比數(shù)列前項(xiàng)和公式的推導(dǎo)與應(yīng)用.公式的推導(dǎo)中蘊(yùn)含了豐富的數(shù)學(xué)思想、方法(如分類(lèi)討論思想,錯(cuò)位相減法等),這些思想方法在其他數(shù)列求和問(wèn)題中多有涉及,所以對(duì)等比數(shù)列前項(xiàng)和公式的要求,不單是要記住公式,更重要的是把握推導(dǎo)公式的方法.等比數(shù)列前項(xiàng)和公式是分情況討論的,在運(yùn)用中要非凡注重和兩種情況.
教學(xué)建議
(1)本節(jié)內(nèi)容分為兩課時(shí),一節(jié)為等比數(shù)列前項(xiàng)和公式的推導(dǎo)與應(yīng)用,一節(jié)為通項(xiàng)公式與前項(xiàng)和公式的綜合運(yùn)用,另外應(yīng)補(bǔ)充一節(jié)數(shù)列求和問(wèn)題.
(2)等比數(shù)列前項(xiàng)和公式的推導(dǎo)是重點(diǎn)內(nèi)容,引導(dǎo)學(xué)生觀察實(shí)例,發(fā)現(xiàn)規(guī)律,歸納總結(jié),證實(shí)結(jié)論.
(3)等比數(shù)列前項(xiàng)和公式的推導(dǎo)的其他方法可以給出,提高學(xué)生學(xué)習(xí)的愛(ài)好.
(4)編擬例題時(shí)要全面,不要忽略的情況.
(5)通項(xiàng)公式與前項(xiàng)和公式的綜合運(yùn)用涉及五個(gè)量,已知其中三個(gè)量可求另兩個(gè)量,但解指數(shù)方程難度大.
(6)補(bǔ)充可以化為等差數(shù)列、等比數(shù)列的數(shù)列求和問(wèn)題.
教學(xué)設(shè)計(jì)示例
課題:等比數(shù)列前項(xiàng)和的公式
教學(xué)目標(biāo)
(1)通過(guò)教學(xué)使學(xué)生把握等比數(shù)列前項(xiàng)和公式的推導(dǎo)過(guò)程,并能初步運(yùn)用這一方法求一些數(shù)列的前項(xiàng)和.
(2)通過(guò)公式的推導(dǎo)過(guò)程,培養(yǎng)學(xué)生猜想、分析、綜合能力,提高學(xué)生的數(shù)學(xué)素質(zhì).
(3)通過(guò)教學(xué)進(jìn)一步滲透從非凡到一般,再?gòu)囊话愕椒欠驳霓q證觀點(diǎn),培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶W(xué)習(xí)態(tài)度.
教學(xué)重點(diǎn),難點(diǎn)
教學(xué)重點(diǎn)是公式的推導(dǎo)及運(yùn)用,難點(diǎn)是公式推導(dǎo)的思路.
教學(xué)用具
幻燈片,課件,電腦.
教學(xué)方法
引導(dǎo)發(fā)現(xiàn)法.
教學(xué)過(guò)程
一、新課引入:
(問(wèn)題見(jiàn)教材第129頁(yè))提出問(wèn)題:(幻燈片)
二、新課講解:
記,式中有64項(xiàng),后項(xiàng)與前項(xiàng)的比為公比2,當(dāng)每一項(xiàng)都乘以2后,中間有62項(xiàng)是對(duì)應(yīng)相等的,作差可以相互抵消.
(板書(shū))即,①
,②
②-①得即.
由此對(duì)于一般的等比數(shù)列,其前項(xiàng)和,如何化簡(jiǎn)?
(板書(shū))等比數(shù)列前項(xiàng)和公式
仿照公比為2的等比數(shù)列求和方法,等式兩邊應(yīng)同乘以等比數(shù)列的公比,即
(板書(shū))③兩端同乘以,得
④,
③-④得⑤,(提問(wèn)學(xué)生如何處理,適時(shí)提醒學(xué)生注重的取值)
當(dāng)時(shí),由③可得(不必導(dǎo)出④,但當(dāng)時(shí)設(shè)想不到)
當(dāng)時(shí),由⑤得.
于是
反思推導(dǎo)求和公式的方法——錯(cuò)位相減法,可以求形如的數(shù)列的和,其中為等差數(shù)列,為等比數(shù)列.
(板書(shū))例題:求和:.
設(shè),其中為等差數(shù)列,為等比數(shù)列,公比為,利用錯(cuò)位相減法求和.
解:,
兩端同乘以,得
,
兩式相減得
于是.
說(shuō)明:錯(cuò)位相減法實(shí)際上是把一個(gè)數(shù)列求和問(wèn)題轉(zhuǎn)化為等比數(shù)列求和的問(wèn)題.
公式其它應(yīng)用問(wèn)題注重對(duì)公比的分類(lèi)討論即可.
三、小結(jié):
1.等比數(shù)列前項(xiàng)和公式推導(dǎo)中蘊(yùn)含的思想方法以及公式的應(yīng)用;
2.用錯(cuò)位相減法求一些數(shù)列的前項(xiàng)和.
四、作業(yè):略.
五、板書(shū)設(shè)計(jì):
等比數(shù)列前項(xiàng)和公式例題