高中等差數(shù)列的教案
發(fā)表時(shí)間:2020-12-01高三數(shù)學(xué)理科復(fù)習(xí):等差、等比數(shù)列的運(yùn)用。
高三數(shù)學(xué)理科復(fù)習(xí)23——等差、等比數(shù)列的運(yùn)用
【高考要求】:等差數(shù)列(C);等比數(shù)列(C).
【教學(xué)目標(biāo)】:能運(yùn)用等差等比數(shù)列的通項(xiàng)公式、前n項(xiàng)和的公式解決一些簡(jiǎn)單問(wèn)題.
【教學(xué)重難點(diǎn)】:等差等比數(shù)列的應(yīng)用.
【知識(shí)復(fù)習(xí)與自學(xué)質(zhì)疑】
1、三個(gè)數(shù)成等差數(shù)列,成等比數(shù)列,則.
2、下列判斷是否正確:
(1)若成等比數(shù)列,則也成等比數(shù)列.
(2)若成等差數(shù)列,則也成等差數(shù)列.
(3)數(shù)列是公差不為0的等差數(shù)列,則數(shù)列中一定不會(huì)有.
(4)數(shù)列的前n項(xiàng)的和為,且,則數(shù)列為等差或等比數(shù)列
(5)已知數(shù)列為等差數(shù)列,它的前n項(xiàng)的和為,則使取最大值的n可由不等式組來(lái)確定.
(6)是項(xiàng)數(shù)相等的等差數(shù)列,則數(shù)列(其中p,q為常數(shù))也是等差數(shù)列.
(7)是項(xiàng)數(shù)相等的等比數(shù)列,則數(shù)列不一定是等比數(shù)列.
(8)若數(shù)列是等比數(shù)列,,則數(shù)列不是等比數(shù)列.
3、已知數(shù)列為等差數(shù)列,它的前n項(xiàng)的和為,則數(shù)列是數(shù)列,數(shù)列是數(shù)列;若數(shù)列是每項(xiàng)都是正數(shù)的等比數(shù)列,則數(shù)列是數(shù)列.
4、一梯形的上、下底長(zhǎng)分別是12cm,22cm,將梯形的一腰10等分,過(guò)每一個(gè)分點(diǎn)作平行于底邊的直線,則這些直線上夾在兩腰之間的線段的長(zhǎng)度之和為_(kāi)_____.
5、定義一種運(yùn)算“”,對(duì)于正整數(shù)滿(mǎn)足以下的運(yùn)算性質(zhì):
(1)1*1=1,(2)(n+1)*1=3(n*1).則n*1用含有n的代數(shù)式可以表示為_(kāi)_________________.
【例題精講】
例1、已知等比數(shù)列的首項(xiàng),公比.設(shè)數(shù)列的通項(xiàng)為.把數(shù)列與的前n項(xiàng)和分別記為與,試比較與的大小.
例2、在等差數(shù)列中,,前n項(xiàng)和為,且.問(wèn):n為何值時(shí),最大?
例3(1)設(shè)等比數(shù)列的前n項(xiàng)的和為,求證:.
(2)已知數(shù)列為等比數(shù)列,.設(shè)是數(shù)列的前n項(xiàng)和,證明.
例4、設(shè)各項(xiàng)均為正數(shù)的數(shù)列和滿(mǎn)足成等比數(shù)列,成等差數(shù)列且,求通項(xiàng).
【矯正反饋】
1、已知正數(shù)等比數(shù)列.若,則公比q的取值范圍是__________________.
2、設(shè)等差數(shù)列的前n項(xiàng)之和為,若,則當(dāng)n=___________時(shí),取得最大值.
3、等差數(shù)列的前n項(xiàng)和為,且,則=.
4、若數(shù)列是公差d不為0的等差數(shù)列,則與的大小關(guān)系為_(kāi)______________.
5、在1與2之間插入5個(gè)正數(shù),使這7個(gè)數(shù)成等比數(shù)列,則插入的5個(gè)數(shù)的積是____________.
6、設(shè)等差數(shù)列中,,且從第5項(xiàng)開(kāi)始是正數(shù),則公差的取值范圍是____________.
7、某人2002年7月1日在銀行存入一年期定期存款a元,以后每年7月1日到銀行將厡存款的本金與利息轉(zhuǎn)為新的一年定期存款,并再新存入一年期定期存款a元,若年利率為r保持不變,到2007年7月1日,將所有的存款與利息全部取回,他可取回多少元?
【遷移應(yīng)用】
8、設(shè)等差數(shù)列的前n項(xiàng)之和為
(1)求公差d的取值范圍;
(2)指出中哪個(gè)值最大,并說(shuō)明理由.
9、已知數(shù)列為等差數(shù)列,公差中的部分項(xiàng)組成的數(shù)列恰為等比數(shù)列,其中.
(1)求;(2)求數(shù)列的前n項(xiàng)的和.
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等差等比數(shù)列綜合問(wèn)題
等差等比數(shù)列綜合問(wèn)題
教學(xué)目標(biāo)
1.熟練運(yùn)用等差、等比數(shù)列的概念、通項(xiàng)公式、前n項(xiàng)和式以及有關(guān)性質(zhì),分析和解決等差
、等比數(shù)列的綜合問(wèn)題.
2.突出方程思想的應(yīng)用,引導(dǎo)學(xué)生選擇簡(jiǎn)捷合理的運(yùn)算途徑,提高運(yùn)算速度和運(yùn)算能力.
教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)
用方程的觀點(diǎn)認(rèn)識(shí)等差、等比數(shù)列的基礎(chǔ)知識(shí),從本質(zhì)上掌握公式.
例題
1.(1)已知{an}成等差,且a5=11,a8=5,求an=;
(2)等差數(shù)列{an}中,如S2=4,S4=16,Sn=121,求n=;
(3)等差數(shù)列{an}中,a6+a9+a12+a15=20,求S20=;
(4)等差數(shù)列{an}中,am=n,an=m,則am+n=,Sm+n=;
(5)等差數(shù)列{an}中,公差d=-2,a1+a4+a7+…+a97=50,
求a3+a6+a9+…+a99=?
(6)若兩個(gè)等差數(shù)列{an}、{bn}的前n項(xiàng)的和分別為Sn,Tn,且,求.
2.(1)在等比數(shù)列{an}中,a1+a2=3,a4+a5=24,則a7+a8=;
(2)設(shè){an}是由正數(shù)組成的等比數(shù)列,且a5·a6=81,則=;
(3)設(shè){an}是由正數(shù)組成的等比數(shù)列,且a4a6+2a5a7+a6a8=36,則a5+a7=;
(4)設(shè)等比數(shù)列{an}的前n項(xiàng)和為Sn=4n+m,求得常數(shù)m=;
3.(1)“”是“a、G、b成等比數(shù)列”的條件;
(2)“數(shù)列{an}既是等差數(shù)列又是等比數(shù)列”是“該數(shù)列為常數(shù)列”的條件
(3)設(shè)數(shù)列{an}、{bn}(bn0)滿(mǎn)足,則{an}為等差數(shù)列是{bn}為等比數(shù)列的條件;
(4)Sn表示數(shù)列{an}的前n項(xiàng)的和,則Sn=An2+Bn,(其中A、B為常數(shù))是數(shù)列{an}成等差數(shù)列的條件。
4.三個(gè)實(shí)數(shù)6、3、-1順次排成一行,在6與3之間插入兩個(gè)實(shí)數(shù),在3與-1之間插入一個(gè)實(shí)數(shù),使得這六個(gè)數(shù)中的前三個(gè)、后三個(gè)組成等差數(shù)列,且插入的三個(gè)數(shù)又成等比數(shù)列,求所插入的三個(gè)數(shù)的和。
5.在2和20之間插入兩個(gè)數(shù),使前三個(gè)數(shù)成等比數(shù)列,后三個(gè)數(shù)成等差數(shù)列,則插入的兩個(gè)數(shù)的和是多少?
6.已知x、y為正實(shí)數(shù),且x、a1、a2、y成等差數(shù)列,x、b1、b2、y成等比數(shù)列,則的取值范圍是。
7.設(shè){an}是正數(shù)等差數(shù)列,{bn}是正數(shù)等比數(shù)列,且a1=b1,a2n+1=b2n+1,
試比較an+1與bn+1的大小。
8.(1)等差數(shù)列{an}中,前n項(xiàng)的和為Sn,且S6S7,S7S8,則①此數(shù)列的公差小于是0;②S9一定小于S6;③是各項(xiàng)中最大的一項(xiàng);④一定是Sn的最大值。把正確的序號(hào)填入后面的橫線上.
(2)等差數(shù)列{an}中,公差d是自然數(shù),等比數(shù)列{bn}中,b1=a1,b2=a2,現(xiàn)有數(shù)據(jù):①2;②3;③4;④5,當(dāng){bn}中所有項(xiàng)都是{an}中的項(xiàng)時(shí),d可以取(填上正確的序號(hào))。
作業(yè):復(fù)習(xí)題三A組9,10,11,12,14
等比數(shù)列
等比數(shù)列教學(xué)目標(biāo)
1.理解等比數(shù)列的概念,把握等比數(shù)列的通項(xiàng)公式,并能運(yùn)用公式解決簡(jiǎn)單的問(wèn)題.
(1)正確理解等比數(shù)列的定義,了解公比的概念,明確一個(gè)數(shù)列是等比數(shù)列的限定條件,能根據(jù)定義判定一個(gè)數(shù)列是等比數(shù)列,了解等比中項(xiàng)的概念;
(2)正確熟悉使用等比數(shù)列的表示法,能靈活運(yùn)用通項(xiàng)公式求等比數(shù)列的首項(xiàng)、公比、項(xiàng)數(shù)及指定的項(xiàng);
(3)通過(guò)通項(xiàng)公式熟悉等比數(shù)列的性質(zhì),能解決某些實(shí)際問(wèn)題.
2.通過(guò)對(duì)等比數(shù)列的研究,逐步培養(yǎng)學(xué)生觀察、類(lèi)比、歸納、猜想等思維品質(zhì).
3.通過(guò)對(duì)等比數(shù)列概念的歸納,進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)密的思維習(xí)慣,以及實(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)
等比數(shù)列是另一個(gè)簡(jiǎn)單常見(jiàn)的數(shù)列,研究?jī)?nèi)容可與等差數(shù)列類(lèi)比,首先歸納出等比數(shù)列的定義,導(dǎo)出通項(xiàng)公式,進(jìn)而研究圖像,又給出等比中項(xiàng)的概念,最后是通項(xiàng)公式的應(yīng)用.
(2)重點(diǎn)、難點(diǎn)分析
教學(xué)重點(diǎn)是等比數(shù)列的定義和對(duì)通項(xiàng)公式的熟悉與應(yīng)用,教學(xué)難點(diǎn)在于等比數(shù)列通項(xiàng)公式的推導(dǎo)和運(yùn)用.
①與等差數(shù)列一樣,等比數(shù)列也是非凡的數(shù)列,二者有許多相同的性質(zhì),但也有明顯的區(qū)別,可根據(jù)定義與通項(xiàng)公式得出等比數(shù)列的特性,這些是教學(xué)的重點(diǎn).
②雖然在等差數(shù)列的學(xué)習(xí)中曾接觸過(guò)不完全歸納法,但對(duì)學(xué)生來(lái)說(shuō)仍然不熟悉;在推導(dǎo)過(guò)程中,需要學(xué)生有一定的觀察分析猜想能力;第一項(xiàng)是否成立又須補(bǔ)充說(shuō)明,所以通項(xiàng)公式的推導(dǎo)是難點(diǎn).
③對(duì)等差數(shù)列、等比數(shù)列的綜合研究離不開(kāi)通項(xiàng)公式,因而通項(xiàng)公式的靈活運(yùn)用既是重點(diǎn)又是難點(diǎn).
教學(xué)建議
(1)建議本節(jié)課分兩課時(shí),一節(jié)課為等比數(shù)列的概念,一節(jié)課為等比數(shù)列通項(xiàng)公式的應(yīng)用.
(2)等比數(shù)列概念的引入,可給出幾個(gè)具體的例子,由學(xué)生概括這些數(shù)列的相同特征,從而得到等比數(shù)列的定義.也可將幾個(gè)等差數(shù)列和幾個(gè)等比數(shù)列混在一起給出,由學(xué)生將這些數(shù)列進(jìn)行分類(lèi),有一種是按等差、等比來(lái)分的,由此對(duì)比地概括等比數(shù)列的定義.
(3)根據(jù)定義讓學(xué)生分析等比數(shù)列的公比不為0,以及每一項(xiàng)均不為0的特性,加深對(duì)概念的理解.
(4)對(duì)比等差數(shù)列的表示法,由學(xué)生歸納等比數(shù)列的各種表示法.啟發(fā)學(xué)生用函數(shù)觀點(diǎn)熟悉通項(xiàng)公式,由通項(xiàng)公式的結(jié)構(gòu)特征畫(huà)數(shù)列的圖象.
(5)由于有了等差數(shù)列的研究經(jīng)驗(yàn),等比數(shù)列的研究完全可以放手讓學(xué)生自己解決,教師只需把握課堂的節(jié)奏,作為一節(jié)課的組織者出現(xiàn).
(6)可讓學(xué)生相互出題,解題,講題,充分發(fā)揮學(xué)生的主體作用.
教學(xué)設(shè)計(jì)示例
課題:等比數(shù)列的概念
教學(xué)目標(biāo)
1.通過(guò)教學(xué)使學(xué)生理解等比數(shù)列的概念,推導(dǎo)并把握通項(xiàng)公式.
2.使學(xué)生進(jìn)一步體會(huì)類(lèi)比、歸納的思想,培養(yǎng)學(xué)生的觀察、概括能力.
3.培養(yǎng)學(xué)生勤于思考,實(shí)事求是的精神,及嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度.
教學(xué)重點(diǎn),難點(diǎn)
重點(diǎn)、難點(diǎn)是等比數(shù)列的定義的歸納及通項(xiàng)公式的推導(dǎo).
教學(xué)用具
投影儀,多媒體軟件,電腦.
教學(xué)方法
討論、談話法.
教學(xué)過(guò)程
一、提出問(wèn)題
給出以下幾組數(shù)列,將它們分類(lèi),說(shuō)出分類(lèi)標(biāo)準(zhǔn).(幻燈片)
①-2,1,4,7,10,13,16,19,…
②8,16,32,64,128,256,…
③1,1,1,1,1,1,1,…
④243,81,27,9,3,1,,,…
⑤31,29,27,25,23,21,19,…
⑥1,-1,1,-1,1,-1,1,-1,…
⑦1,-10,100,-1000,10000,-100000,…
⑧0,0,0,0,0,0,0,…
由學(xué)生發(fā)表意見(jiàn)(可能按項(xiàng)與項(xiàng)之間的關(guān)系分為遞增數(shù)列、遞減數(shù)列、常數(shù)數(shù)列、擺動(dòng)數(shù)列,也可能分為等差、等比兩類(lèi)),統(tǒng)一一種分法,其中②③④⑥⑦為有共同性質(zhì)的一類(lèi)數(shù)列(學(xué)生看不出③的情況也無(wú)妨,得出定義后再考察③是否為等比數(shù)列).
二、講解新課
請(qǐng)學(xué)生說(shuō)出數(shù)列②③④⑥⑦的共同特性,教師指出實(shí)際生活中也有許多類(lèi)似的例子,如變形蟲(chóng)分裂問(wèn)題.假設(shè)每經(jīng)過(guò)一個(gè)單位時(shí)間每個(gè)變形蟲(chóng)都分裂為兩個(gè)變形蟲(chóng),再假設(shè)開(kāi)始有一個(gè)變形蟲(chóng),經(jīng)過(guò)一個(gè)單位時(shí)間它分裂為兩個(gè)變形蟲(chóng),經(jīng)過(guò)兩個(gè)單位時(shí)間就有了四個(gè)變形蟲(chóng),…,一直進(jìn)行下去,記錄下每個(gè)單位時(shí)間的變形蟲(chóng)個(gè)數(shù)得到了一列數(shù)這個(gè)數(shù)列也具有前面的幾個(gè)數(shù)列的共同特性,這是我們將要研究的另一類(lèi)數(shù)列——等比數(shù)列.(這里播放變形蟲(chóng)分裂的多媒體軟件的第一步)
等比數(shù)列(板書(shū))
1.等比數(shù)列的定義(板書(shū))
根據(jù)等比數(shù)列與等差數(shù)列的名字的區(qū)別與聯(lián)系,嘗試給等比數(shù)列下定義.學(xué)生一般回答可能不夠完美,多數(shù)情況下,有了等差數(shù)列的基礎(chǔ)是可以由學(xué)生概括出來(lái)的.教師寫(xiě)出等比數(shù)列的定義,標(biāo)注出重點(diǎn)詞語(yǔ).
請(qǐng)學(xué)生指出等比數(shù)列②③④⑥⑦各自的公比,并思考有無(wú)數(shù)列既是等差數(shù)列又是等比數(shù)列.學(xué)生通過(guò)觀察可以發(fā)現(xiàn)③是這樣的數(shù)列,教師再追問(wèn),還有沒(méi)有其他的例子,讓學(xué)生再舉兩例.而后請(qǐng)學(xué)生概括這類(lèi)數(shù)列的一般形式,學(xué)生可能說(shuō)形如的數(shù)列都滿(mǎn)足既是等差又是等比數(shù)列,讓學(xué)生討論后得出結(jié)論:當(dāng)時(shí),數(shù)列既是等差又是等比數(shù)列,當(dāng)時(shí),它只是等差數(shù)列,而不是等比數(shù)列.教師追問(wèn)理由,引出對(duì)等比數(shù)列的熟悉:
2.對(duì)定義的熟悉(板書(shū))
(1)等比數(shù)列的首項(xiàng)不為0;
(2)等比數(shù)列的每一項(xiàng)都不為0,即;
問(wèn)題:一個(gè)數(shù)列各項(xiàng)均不為0是這個(gè)數(shù)列為等比數(shù)列的什么條件?
(3)公比不為0.
用數(shù)學(xué)式子表示等比數(shù)列的定義.
是等比數(shù)列①.在這個(gè)式子的寫(xiě)法上可能會(huì)有一些爭(zhēng)議,如寫(xiě)成,可讓學(xué)生研究行不行,好不好;接下來(lái)再問(wèn),能否改寫(xiě)為是等比數(shù)列?為什么不能?
式子給出了數(shù)列第項(xiàng)與第項(xiàng)的數(shù)量關(guān)系,但能否確定一個(gè)等比數(shù)列?(不能)確定一個(gè)等比數(shù)列需要幾個(gè)條件?當(dāng)給定了首項(xiàng)及公比后,如何求任意一項(xiàng)的值?所以要研究通項(xiàng)公式.
3.等比數(shù)列的通項(xiàng)公式(板書(shū))
問(wèn)題:用和表示第項(xiàng).
①不完全歸納法
.
②疊乘法
,…,,這個(gè)式子相乘得,所以.
(板書(shū))(1)等比數(shù)列的通項(xiàng)公式
得出通項(xiàng)公式后,讓學(xué)生思考如何熟悉通項(xiàng)公式.
(板書(shū))(2)對(duì)公式的熟悉
由學(xué)生來(lái)說(shuō),最后歸結(jié):
①函數(shù)觀點(diǎn);
②方程思想(因在等差數(shù)列中已有熟悉,此處再?gòu)?fù)習(xí)鞏固而已).
這里強(qiáng)調(diào)方程思想解決問(wèn)題.方程中有四個(gè)量,知三求一,這是公式最簡(jiǎn)單的應(yīng)用,請(qǐng)學(xué)生舉例(應(yīng)能編出四類(lèi)問(wèn)題).解題格式是什么?(不僅要會(huì)解題,還要注重規(guī)范表述的練習(xí))
假如增加一個(gè)條件,就多知道了一個(gè)量,這是公式的更高層次的應(yīng)用,下節(jié)課再研究.同學(xué)可以試著編幾道題.
三、小結(jié)
1.本節(jié)課研究了等比數(shù)列的概念,得到了通項(xiàng)公式;
2.注重在研究?jī)?nèi)容與方法上要與等差數(shù)列相類(lèi)比;
3.用方程的思想熟悉通項(xiàng)公式,并加以應(yīng)用.
四、作業(yè)(略)
五、板書(shū)設(shè)計(jì)
三.等比數(shù)列
1.等比數(shù)列的定義
2.對(duì)定義的熟悉
3.等比數(shù)列的通項(xiàng)公式
(1)公式
(2)對(duì)公式的熟悉
探究活動(dòng)
將一張很大的薄紙對(duì)折,對(duì)折30次后(假如可能的話)有多厚?不妨假設(shè)這張紙的厚度為0.01毫米.
參考答案:
30次后,厚度為,這個(gè)厚度超過(guò)了世界最高的山峰——珠穆朗瑪峰的高度.假如紙?jiān)俦∫恍?比如紙厚0.001毫米,對(duì)折34次就超過(guò)珠穆朗瑪峰的高度了.還記得國(guó)王的承諾嗎?第31個(gè)格子中的米已經(jīng)是1073741824粒了,后邊的格子中的米就更多了,最后一個(gè)格子中的米應(yīng)是粒,用計(jì)算器算一下吧(用對(duì)數(shù)算也行).
等比數(shù)列學(xué)案
第3課時(shí)等比數(shù)列的前n項(xiàng)和
知能目標(biāo)解讀
1.掌握等比數(shù)列的前n項(xiàng)和公式的推導(dǎo)方法--錯(cuò)位相減法,并能用其思想方法求某類(lèi)特殊數(shù)列的前n項(xiàng)和.
2.掌握等比數(shù)列前n項(xiàng)和公式以及性質(zhì),并能應(yīng)用公式解決有關(guān)等比數(shù)列前n項(xiàng)的問(wèn)題.在應(yīng)用時(shí),特別要注意q=1和q≠1這兩種情況.
3.能夠利用等比數(shù)列的前n項(xiàng)和公式解決有關(guān)的實(shí)際應(yīng)用問(wèn)題.
重點(diǎn)難點(diǎn)點(diǎn)撥
重點(diǎn):掌握等比數(shù)列的求和公式,會(huì)用等比數(shù)列前n項(xiàng)和公式解決有關(guān)問(wèn)題.
難點(diǎn):研究等比數(shù)列的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),推導(dǎo)等比數(shù)列的前n項(xiàng)和的公式及公式的靈活運(yùn)用.
學(xué)習(xí)方法指導(dǎo)
1.等比數(shù)列的前n項(xiàng)和公式
(1)設(shè)等比數(shù)列{an},其首項(xiàng)為a1,公比為q,則其前n項(xiàng)和公式為
na1(q=1)
Sn=.
(q≠1)
也就是說(shuō),公比為q的等比數(shù)列的前n項(xiàng)和公式是q的分段函數(shù)的一系列函數(shù)值,分段的界限是在q=1處.因此,使用等比數(shù)列的前n項(xiàng)和公式,必須要弄清公比q是可能等于1還是不等于1,如果q可能等于1,則需分q=1和q≠1進(jìn)行討論.
(2)等比數(shù)列{an}中,當(dāng)已知a1,q(q≠1),n時(shí),用公式Sn=,當(dāng)已知a1,q(q≠1),an時(shí),用公式Sn=.
2.等比數(shù)列前n項(xiàng)和公式的推導(dǎo)
除課本上用錯(cuò)位相減法推導(dǎo)求和公式外,還可以用下面的方法推導(dǎo).
(1)合比定理法
由等比數(shù)列的定義知:==…==q.
當(dāng)q≠1時(shí),=q,即=q.
故Sn==.
當(dāng)q=1時(shí),Sn=na1.
(2)拆項(xiàng)法
Sn=a1+a1q+a1q2+…+a1qn-1=a1+q(a1+a1q+…+a1qn-2)=a1+qSn-1=a1+q(Sn-an)
當(dāng)q≠1時(shí),Sn==.
當(dāng)q=1時(shí),Sn=na1.
(3)利用關(guān)系式Sn-Sn-1=an(n≥2)
∵當(dāng)n≥2時(shí),Sn=a1+a2+a3+…+an=a1+q(a1+a2+…+an-1)=a1+qSn-1
∴Sn=a1+q(Sn-an)
即(1-q)Sn=a1(1-qn)
當(dāng)q≠1時(shí),有Sn=,
當(dāng)q=1時(shí),Sn=na1.
注意:
(1)錯(cuò)位相減法,合比定理法,拆項(xiàng)法及an與Sn的關(guān)系的應(yīng)用,在今后解題中要時(shí)常用到,要領(lǐng)會(huì)這些技巧.
(2)錯(cuò)位相減法適用于{an}為等差數(shù)列,{bn}為等比數(shù)列,求{anbn}的前n項(xiàng)和.
3.等比數(shù)列前n項(xiàng)和公式的應(yīng)用
(1)衡量等比數(shù)列的量共有五個(gè):a1,q,n,an,Sn.由方程組知識(shí)可知,解決等比數(shù)列問(wèn)題時(shí),這五個(gè)量中只要已知其中的任何三個(gè),就可以求出其他兩個(gè)量.
(2)公比q是否為1是考慮等比數(shù)列問(wèn)題的重要因素,在求和時(shí),注意分q=1和q≠1的討論.
4.等比數(shù)列前n項(xiàng)和公式與函數(shù)的關(guān)系
(1)當(dāng)公比q≠1時(shí),令A(yù)=,則等比數(shù)列的前n項(xiàng)和公式可寫(xiě)成Sn=-Aqn+A的形式.由此可見(jiàn),非常數(shù)列的等比數(shù)列的前n項(xiàng)和Sn是由關(guān)于n的一個(gè)指數(shù)式與一個(gè)常數(shù)的和構(gòu)成的,而指數(shù)式的系數(shù)與常數(shù)項(xiàng)互為相反數(shù).
當(dāng)公比q=1時(shí),因?yàn)閍1≠0,所以Sn=na1是n的正比例函數(shù)(常數(shù)項(xiàng)為0的一次函數(shù)).
(2)當(dāng)q≠1時(shí),數(shù)列S1,S2,S3,…,Sn,…的圖像是函數(shù)y=-Aqx+A圖像上的一群孤立的點(diǎn).當(dāng)q=1時(shí),數(shù)列S1,S2,S3,…,Sn,…的圖像是正比例函數(shù)y=a1x圖像上的一群孤立的點(diǎn).
知能自主梳理
1.等比數(shù)列前n項(xiàng)和公式
(1)等比數(shù)列{an}的前n項(xiàng)和為Sn,當(dāng)公比q≠1時(shí),Sn==;當(dāng)q=1時(shí),Sn=.
(2)推導(dǎo)等比數(shù)列前n項(xiàng)和公式的方法是.
2.公式特點(diǎn)
(1)若數(shù)列{an}的前n項(xiàng)和Sn=p(1-qn)(p為常數(shù)),且q≠0,q≠1,則數(shù)列{an}為.
(2)在等比數(shù)列的前n項(xiàng)和公式中共有a1,an,n,q,Sn五個(gè)量,在這五個(gè)量中知求.
[答案]1.(1)na1(2)錯(cuò)位相減法
2.(1)等比數(shù)列(2)三二
思路方法技巧
命題方向等比數(shù)列前n項(xiàng)和公式的應(yīng)用
[例1]設(shè)數(shù)列{an}是等比數(shù)列,其前n項(xiàng)和為Sn,且S3=3a3,求此數(shù)列的公比q.
[分析]應(yīng)用等比數(shù)列前n項(xiàng)和公式時(shí),注意對(duì)公比q的討論.
[解析]當(dāng)q=1時(shí),S3=3a1=3a3,符合題目條件;
當(dāng)q≠1時(shí),=3a1q2,
因?yàn)閍1≠0,所以1-q3=3q2(1-q),
2q3-3q2+1=0,(q-1)2(2q+1)=0,
解得q=-.
綜上所述,公比q的值是1或-.
[說(shuō)明](1)在等比數(shù)列中,對(duì)于a1,an,q,n,Sn五個(gè)量,已知其中三個(gè)量,可以求得其余兩個(gè)量.
(2)等比數(shù)列前n項(xiàng)和問(wèn)題,必須注意q是否等于1,如果不確定,應(yīng)分q=1或q≠1兩種情況討論.
(3)等比數(shù)列前n項(xiàng)和公式中,當(dāng)q≠1時(shí),若已知a1,q,n利用Sn=來(lái)求;若已知a1,an,q,利用Sn=來(lái)求.
變式應(yīng)用1在等比數(shù)列{an}中,已知S3=,S6=,求an.
[解析]∵S6=,S3=,
∴S6≠2S3,∴q≠1.
=①
∴
=②
②÷①得1+q3=9,∴q=2.
將q=2代入①,得a1=,
∴an=a1qn-1=2n-2.
命題方向等比數(shù)列前n項(xiàng)的性質(zhì)
[例2]在等比數(shù)列{an}中,已知Sn=48,S2n=60,求S3n.
[分析]利用等比數(shù)列前n項(xiàng)的性質(zhì)求解.
[解析]∵{an}為等比數(shù)列,∴Sn,S2n-Sn,S3n-S2n也成等比數(shù)列,
∴(S2n-Sn)2=Sn(S3n-S2n)
∴S3n=+S2n=+60=63.
[說(shuō)明]等比數(shù)列連續(xù)等段的和若不為零時(shí),則連續(xù)等段的和仍成等比數(shù)列.
變式應(yīng)用2等比數(shù)列{an}中,S2=7,S6=91,求S4.
[解析]解法一:∵{an}為等比數(shù)列,∴S2,S4-S2,S6-S4也為等比數(shù)列,
∴(S4-7)2=7×(91-S4),解得S4=28或-21.
∵S4=a1+a2+a3+a4=a1+a2+a1q2+a2q2=S2+S2q2=S2(1+q2)0,
∴S4=28.
解法二:∵S2=7,S6=91,∴q≠1.
=7①?
∴
=91②
得q4+q2-12=0,∴q2=3,
∴q=±.
當(dāng)q=時(shí),a1=,
∴S4==28.
當(dāng)q=-時(shí),a1=-,
∴S4==28.
探索延拓創(chuàng)新
命題方向等比數(shù)列前n項(xiàng)和在實(shí)際問(wèn)題中的應(yīng)用
[例3]某公司實(shí)行股份制,一投資人年初入股a萬(wàn)元,年利率為25%,由于某種需要,從第二年起此投資人每年年初要從公司取出x萬(wàn)元.
(1)分別寫(xiě)出第一年年底,第二年年底,第三年年底此投資人在該公司中的資產(chǎn)本利和;
(2)寫(xiě)出第n年年底,此投資人的本利之和bn與n的關(guān)系式(不必證明);
(3)為實(shí)現(xiàn)第20年年底此投資人的本利和對(duì)于原始投資a萬(wàn)元恰好翻兩番的目標(biāo),若a=395,則x的值應(yīng)為多少?(在計(jì)算中可使用lg2≈0.3)
[解析](1)第一年年底本利和為a+a25%=1.25a,
第二年年底本利和為(1.25a-x)+(1.25a-x)×25%=1.252a-1.25x,
第三年年底本利和為(1.252a-1.25x-x)+(1.252a-1.25x-x)25%=1.253a-(1.252+1.25)x.
(2)第n年年底本利和為
bn=1.25na-(1.25n-1+1.25n-2+…+1.25)x.
(3)依題意,有
395×1.2520-(1.2519+1.2518+…+1.25)x=4×395,
∴x=
=.①
設(shè)1.2520=t,∴l(xiāng)gt=20lg()=20(1-3lg2)=2.
∴t=100,代入①解得x=96.
變式應(yīng)用3某大學(xué)張教授年初向銀行貸款2萬(wàn)元用于購(gòu)房,銀行貨款的年利息為10%,按復(fù)利計(jì)算(即本年的利息計(jì)入次年的本金生息).若這筆款要分10年等額還清,每年年初還一次,并且以貸款后次年年初開(kāi)始?xì)w還,問(wèn)每年應(yīng)還多少元?
[解析]第1次還款x元之后到第2次還款之日欠銀行
20000(1+10%)-x=20000×1.1-x,
第2次還款x元后到第3次還款之日欠銀行[20000(1+10%)-x](1+10%)-x
=20000×1.12-1.1x-x,
…
第10次還款x元后,還欠銀行20000×1.110-1.19x-1.18x-…-x,
依題意得,第10次還款后,欠款全部還清,故可得
20000×1.110-(1.19+1.18+…+1)x=0,
解得x=≈3255(元).
名師辨誤做答
[例4]求數(shù)列1,a+a2,a3+a4+a5,a6+a7+a8+a9,…的前n項(xiàng)和.
[誤解]所求數(shù)列的前n項(xiàng)和Sn=1+a+a2+a3+…+a
=.
[辨析]所給數(shù)列除首項(xiàng)外,每一項(xiàng)都與a有關(guān),而條件中沒(méi)有a的范圍,故應(yīng)對(duì)a進(jìn)行討論.
[正解]由于所給數(shù)列是在數(shù)列1,a,a2,a3,…中依次取出1項(xiàng),2項(xiàng),3項(xiàng),4項(xiàng),……的和所組成的數(shù)列.因而所求數(shù)列的前n項(xiàng)和中共含有原數(shù)列的前(1+2+…+n)項(xiàng).所以Sn=1+a+a2+…+a.①當(dāng)a=0時(shí),Sn=1.②當(dāng)a=1時(shí),Sn=.③當(dāng)a≠0且a≠1時(shí),Sn=.
課堂鞏固訓(xùn)練
一、選擇題
1.等比數(shù)列{an}的公比q=2,前n項(xiàng)和為Sn,則=()
A.2B.4C.D.?
[答案]C
[解析]由題意得==.故選C.
2.等比數(shù)列{an}的前3項(xiàng)和等于首項(xiàng)的3倍,則該等比數(shù)列的公比為()?
A.-2B.1C.-2或1D.2或-1?
[答案]C
[解析]由題意可得,a1+a1q+a1q2=3a1,?
∴q2+q-2=0,∴q=1或q=-2.
3.等比數(shù)列{2n}的前n項(xiàng)和Sn=()
A.2n-1B.2n-2C.2n+1-1D.2n+1-2?
[答案]D?
[解析]等比數(shù)列{2n}的首項(xiàng)為2,公比為2.?
∴Sn===2n+1-2,故選D.
二、填空題
4.若數(shù)列{an}滿(mǎn)足:a1=1,an+1=2an(n∈N+),則a5=;前8項(xiàng)的和S8=.(用數(shù)字作答)
[答案]16255?
[解析]考查等比數(shù)列的通項(xiàng)公式和前n項(xiàng)和公式.?
q==2,a5=a1q4=16,
S8==28-1=255.
5.在等比數(shù)列{an}中,Sn表示前n項(xiàng)和,若a3=2S2+1,a4=2S3+1,則公比q=.
[答案]3?
[解析]∵a3=2S2+1,a4=2S3+1,?
兩式相減,得a3-a4=-2a3,?
∴a4=3a3,∴q=3.
三、解答題
6.在等比數(shù)列{an}中,已知a6-a4=24,a3a5=64,求數(shù)列{an}的前8項(xiàng)和.
[解析]解法一:設(shè)數(shù)列{an}的公比為q,根據(jù)通項(xiàng)公式an=a1qn-1,由已知條件得
a6-a4=a1q3(q2-1)=24,①?
a3a5=(a1q3)2=64,②?
∴a1q3=±8.
將a1q3=-8代入①式,得q2=-2,沒(méi)有實(shí)數(shù)q滿(mǎn)足此式,故舍去.?
將a1q3=8代入①式,得q2=4,∴q=±2.?
當(dāng)q=2時(shí),得a1=1,所以S8==255;?
當(dāng)q=-2時(shí),得a1=-1,所以S8==85.
解法二:因?yàn)閧an}是等比數(shù)列,所以依題意得?
a24=a3a5=64,?
∴a4=±8,a6=24+a4=24±8.?
因?yàn)閧an}是實(shí)數(shù)列,所以>0,?
故舍去a4=-8,而a4=8,a6=32,從而a5=±=±16.?
公比q的值為q==±2,?
當(dāng)q=2時(shí),a1=1,a9=a6q3=256,?
∴S8==255;?
當(dāng)q=-2時(shí),a1=-1,a9=a6q3=-256,
∴S8==85.
課后強(qiáng)化作業(yè)
一、選擇題
1.等比數(shù)列{an}中,a2=9,a5=243,則{an}的前4項(xiàng)和為()
A.81B.120C.168D.192
[答案]B
[解析]公式q3===27,q=3,a1==3,?
S4==120.
2.已知等比數(shù)列的前n項(xiàng)和Sn=4n+a,則a=()
A.-4B.-1C.0D.1
[答案]B
[解析]設(shè)等比數(shù)列為{an},由已知得a1=S1=4+a,a2=S2-S1=12,
a3=S3-S2=48,∴a22=a1a3,?
即144=(4+a)×48,∴a=-1.
3.已知等比數(shù)列的公比為2,且前5項(xiàng)和為1,那么前10項(xiàng)和等于()?
A.31B.33C.35D.37
[答案]B
[解析]解法一:S5===1
∴a1=
∴S10===33,故選B.?
解法二:∵a1+a2+a3+a4+a5=1?
∴a6+a7+a8+a9+a10=(a1+a2+a3+a4+a5)q5=1×25=32
∴S10=a1+a2+…+a9+a10=1+32=33.
4.已知等比數(shù)列{an}中,公比q是整數(shù),a1+a4=18,a2+a3=12,則此數(shù)列的前8項(xiàng)和為()
A.514B.513C.512D.510
[答案]D
a1+a1q3=18
[解析]由已知得,
a1q+a1q2=12
解得q=2或.
∵q為整數(shù),∴q=2.∴a1=2.
∴S8==29-2=510.
5.設(shè){an}是由正數(shù)組成的等比數(shù)列,Sn為其前n項(xiàng)和,已知a2a4=1,S3=7,則S5=()
A.B.C.D.
[答案]B
[解析]設(shè)公比為q,則q0,且a23=1,
即a3=1.∵S3=7,∴a1+a2+a3=++1=7,
即6q2-q-1=0,?
∴q=或q=-(舍去),?
∴a1==4.?
∴S5==8(1-)=.
6.在等比數(shù)列{an}(n∈N+)中,若a1=1,a4=,則該數(shù)列的前10項(xiàng)和為()
A.2-B.2-C.2-D.2-
[答案]B
[解析]∵a1=1,a4=,
∴q3==,∴q=.?
∴S10==2[1-()10]=2-,故選B.
7.已知等比數(shù)列{an}的前n項(xiàng)和為Sn,S3=3,S6=27,則此等比數(shù)列的公比q等于()
A.2B.-2C.D.-
[答案]A?
S3==3,①
[解析]
S6==27,②
得=9,解得q3=8.?
∴q=2,故選A.
8.正項(xiàng)等比數(shù)列{an}滿(mǎn)足a2a4=1,S3=13,bn=log3an,則數(shù)列{bn}的前10項(xiàng)和是()
A.65B.-65C.25D.-25
[答案]D
[解析]∵{an}為正項(xiàng)等比數(shù)列,a2a4=1,
∴a3=1,又∵S3=13,∴公比q≠1.
又∵S3==13,a3=a1q2,?
解得q=.?
∴an=a3qn-3=()n-3=33-n,?
∴bn=log3an=3-n.
∴b1=2,b10=-7.
∴S10===-25.
二、填空題
9.等比數(shù)列,-1,3,…的前10項(xiàng)和為.
[答案]-
[解析]S10==-.
10.(2011北京文,12)在等比數(shù)列{an}中,若a1=,a4=4,則公比q=;a1+a2+…+an=.
[答案]2,2n-1-
[解析]本題主要考查等比數(shù)列的基本知識(shí),利用等比數(shù)列的前n項(xiàng)和公式可解得.?
=q3==8,所以q=2,所以a1+a2+……+an==2n-1-.
2n-1(n為正奇數(shù))?
11.已知數(shù)列{an}中,an=,則a9=.
2n-1(n為正偶數(shù))
設(shè)數(shù)列{an}的前n項(xiàng)和為Sn,則S9=.
[答案]256377
[解析]a9=28=256,
S9=20+22+24+26+28+3+7+11+15=377.
12.在等比數(shù)列{an}中,已知對(duì)于任意n∈N+,有a1+a2+…+an=2n-1,則a21+a22+…+a2n=.?
[答案]×4n-
[解析]∵a1+a2+…+an=2n-1,?
∴a1+a2+…+an-1=2n-1-1(n≥2),
兩式相減,得an=2n-1-2n-1+1=2n-2n-1=2n-1,?
∴a2n=(2n-1)2=22n-2=4n-1,?
∴a21+a22+…+a2n==×4n-.
三、解答題
13.在等比數(shù)列{an}中,已知a3=1,S3=4,求a1與q.
S3==4
[解析](1)若q≠1,則,
a3=a1q2=1
從而解得q=1或q=-.
q=-
∵q≠1,∴.
a1=6
S3=3a1=4q=1
(2)若q=1,則,∴.
a3=a1=1a1=1
q=-q=1
綜上所述得,或.
a1=6a1=1
14.(2011大綱文科,17)設(shè)等比數(shù)列{an}的前n項(xiàng)和為Sn,已知a2=6,6a1+a3=30,求an和Sn.
[分析]設(shè)出公比根據(jù)條件列出關(guān)于a1與q的方程.求得a1與q可求得數(shù)列的通項(xiàng)公式和前n項(xiàng)和公式.?
[解析]設(shè){an}的公比為q,由已知有:
a1q=6a1=3a1=2
.解得或
6a1+a1q2=30q=2q=3
(1)當(dāng)a1=3,q=2時(shí),
an=a1qn-1=3×2n-1
Sn===3×(2n-1)
(2)當(dāng)a1=2,q=3時(shí),an=a1qn-1=2×3n-1
Sn===3n-1.?
綜上,an=3×2n-1,Sn=3×(2n-1)或an=2×3n-1,Sn=3n-1.
15.已知實(shí)數(shù)列{an}是等比數(shù)列,其中a7=1,且a4,a5+1,a6成等差數(shù)列.
(1)求數(shù)列{an}的通項(xiàng)公式;
(2)數(shù)列{an}的前n項(xiàng)和記為Sn,證明:Sn128(n=1,2,3,…).
[解析](1)設(shè)等比數(shù)列{an}的公比為q(q∈R且q≠1),
由a7=a1q6=1,得a1=q-6,從而a4=a1q3=q-3,?
a5=a1q4=q-2,a6=a1q5=q-1,?
因?yàn)閍4,a5+1,a6成等差數(shù)列,
所以a4+a6=2(a5+1)
即q-3+q-1=2(q-2+1),
q-1(q-2+1)=2(q-2+1).?
所以q=.?
故an=a1qn-1=q-6qn-1=qn-7=()n-7.?
(2)證明:Sn==
=128[1-()n]128.
16.2011年暑期人才招聘會(huì)上,A、B兩家公司分別開(kāi)出了工資標(biāo)準(zhǔn):
A公司B公司
第一年月工資為1500元,以后每一年月工資比上一年月工資增加230元.第一年月工資為2000元,以后每一年月工資比上一年月工資增加5%.
大學(xué)生王明被A、B兩家公司同時(shí)錄取,而王明只想選擇一家連續(xù)工作10年,經(jīng)過(guò)一番思考,他選擇了A公司,你知道為什么嗎?.
[解析]
A公司B公司
第一年月工資為1500元,以后每一年月工資比上一年月工資增加230元.第一年月工資為2000元,以后每一年月工資比上一年月工資增加5%.
王明的選擇過(guò)程第n年月工資為an第n年月工資為bn
首項(xiàng)為1500,公差為230的等差數(shù)列首項(xiàng)為2000,公比為1+5%的等比數(shù)列
an=230n+1270bn=2000(1+5%)n-1
S10=12(a1+a2+…+a10)=12×[10×1500+×230]=304200
T10=12(b1+b2+…+b10)
=12×≈301869
結(jié)論顯然S10T10,故王明選擇了A公司
等差數(shù)列與等比數(shù)列綜合問(wèn)題(2)
一名優(yōu)秀的教師在教學(xué)方面無(wú)論做什么事都有計(jì)劃和準(zhǔn)備,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)生更好的消化課堂內(nèi)容,有效的提高課堂的教學(xué)效率。寫(xiě)好一份優(yōu)質(zhì)的教案要怎么做呢?小編特地為大家精心收集和整理了“等差數(shù)列與等比數(shù)列綜合問(wèn)題(2)”,僅供參考,希望能為您提供參考!
等差數(shù)列與等比數(shù)列綜合問(wèn)題(2)
教學(xué)目標(biāo)
1.熟練運(yùn)用等差、等比數(shù)列的概念、通項(xiàng)公式、前n項(xiàng)和式以及有關(guān)性質(zhì),分析和解決等差、等比數(shù)列的綜合問(wèn)題.
2.突出方程思想的應(yīng)用,引導(dǎo)學(xué)生選擇簡(jiǎn)捷合理的運(yùn)算途徑,提高運(yùn)算速度和運(yùn)算能力.
3.用類(lèi)比思想加深對(duì)等差數(shù)列與等比數(shù)列概念和性質(zhì)的理解.
教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)
用方程的觀點(diǎn)認(rèn)識(shí)等差、等比數(shù)列的基礎(chǔ)知識(shí),從本質(zhì)上掌握公式.
例題
例1三個(gè)互不相等的實(shí)數(shù)成等差數(shù)列,如果適當(dāng)排列這三個(gè)數(shù)也可以成等比數(shù)列,又知這三個(gè)數(shù)的和為6,求這三個(gè)數(shù)。
例2數(shù)列中,,,,,……,求的值。
例3有四個(gè)數(shù),前三個(gè)數(shù)成等比數(shù)列,后三個(gè)數(shù)成等差數(shù)列,首末兩個(gè)數(shù)之和是21,中間兩個(gè)數(shù)的和是18,求這四個(gè)數(shù).
例4已知數(shù)列的前項(xiàng)的和,求數(shù)列前項(xiàng)的和.
例5是否存在等比數(shù)列,其前項(xiàng)的和組成的數(shù)列也是等比數(shù)列?
例6數(shù)列是首項(xiàng)為0的等差數(shù)列,數(shù)列是首項(xiàng)為1的等比數(shù)列,設(shè)
,數(shù)列的前三項(xiàng)依次為1,1,2,
(1)求數(shù)列、的通項(xiàng)公式;
(2)求數(shù)列的前10項(xiàng)的和。
例7已知數(shù)列滿(mǎn)足,,.
(1)求證:數(shù)列是等比數(shù)列;
(2)求的表達(dá)式和的表達(dá)式.
作業(yè):
1.已知同號(hào),則是成等比數(shù)列的
(A)充分而不必要條件(B)必要而不充分條件
(C)充要條件(D)既不充分而也不必要條件
2.如果和是兩個(gè)等差數(shù)列,其中,那么等于
(A)(B)(C)3(D)
3.若某等比數(shù)列中,前7項(xiàng)和為48,前14項(xiàng)和為60,則前21項(xiàng)和為
(A)180(B)108(C)75(D)63
4.已知數(shù)列,對(duì)所有,其前項(xiàng)的積為,求的值,
5.已知為等差數(shù)列,前10項(xiàng)的和為,前100項(xiàng)的和為,求前110項(xiàng)的和
6.等差數(shù)列中,,,依次抽出這個(gè)數(shù)列的第項(xiàng),組成數(shù)列,求數(shù)列的通項(xiàng)公式和前項(xiàng)和公式.
7.已知數(shù)列,,
(1)求通項(xiàng)公式;
(2)若,求數(shù)列的最小項(xiàng)的值;
(3)數(shù)列的前項(xiàng)和為,求數(shù)列前項(xiàng)的和.
8.三數(shù)成等比數(shù)列,若第二個(gè)數(shù)加4就成等差數(shù)列,再把這個(gè)等差數(shù)列的第三個(gè)數(shù)加上32又成等比數(shù)列,求這三個(gè)數(shù).