人教版高中数学《数列》全部教案.pdf
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1、第三章第三章数列数列第一教时第一教时教材:教材:数列、数列的通项公式目的:目的:要求学生理解数列的概念及其几何表示,理解什么叫数列的通项公式,给出一些数列能够写出其通项公式,已知通项公式能够求数列的项。过程:过程:一、从实例引入(P110)1堆放的钢管4,5,6,7,8,9,101 1 1 12正整数的倒数1,2 3 4 50.1,0.001的不足近似值1,1.4,1.41,1.414,32精确到1,41 的正整数次幂:1,1,1,1,5无穷多个数排成一列数:1,1,1,1,二、提出课题:数列1数列的定义:按一定次序排列的一列数(数列的有序性)2名称:项,序号,一般公式a1,a2,an,表示法
2、an3通项公式:an与n之间的函数关系式如数列 1:an n 3数列 2:anan(1)n,n N*1数列 4:n4分类:递增数列、递减数列;常数列;摆动数列;有穷数列、无穷数列。5实质:从映射、函数的观点看,数列可以看作是一个定义域为正整数集N*(或它的有限子集1,2,n)的函数,当自变量从小到大依次取值时对应的一列函数值,通项公式即相应的函数解析式。6用图象表示:是一群孤立的点例一(P111 例一略)三、关于数列的通项公式1不是每一个数列都能写出其通项公式(如数列 3)2数列的通项公式不唯一如 数列 4 可写成an(1)n和n 2k 1,k N*1ann 2k,k N*13已知通项公式可写
3、出数列的任一项,因此通项公式十分重要例二(P111例二)略四、补充例题:写出下面数列的一个通项公式,使它的前n项分别是下列各数:1(1)n1,n N*11,0,1,0an22n 156234,an(1)n(n 1)213538152437,77,777,7777an7(10n1)941,7,13,19,25,31an(1)n(6n 5)2n1359175,an2n124162562五、小结:1数列的有关概念2观察法求数列的通项公式六、作业:练习 P112习题 31(P114)1、2课课练中例题推荐 2练习 7、8第二教时第二教时教材:教材:数列的递推关系目的:目的:要求学生进一步熟悉数列及其通
4、项公式的概念;了解数列递推公式的意义,会根据给出的递推公式写出数列的前 n 项。过程:过程:一、复习:数列的定义,数列的通项公式的意义(从函数观点出发去刻划)(n 2)S Sn1二、例一:若记数列an的前 n 项之和为 Sn试证明:ann(n 1)S1证:证:显然n 1时,a1 S1当n 1即n 2时Sn a1 a2 anSn1 a1 a2 an1Sn Sn1 ananSn Sn1(n 2)(n 1)S1注意:注意:1 此法可作为常用公式 2 当a1(S1)时 满足Sn Sn1时,则an Sn Sn1例二:已知数列an的前n项和为Sn 2n2 nSn n2 n 1求数列an的通项公式。解:解:
5、1当n 1时,a1 S11当n 2时,an 2n2 n 2(n 1)2(n 1)4n 3经检验n 1时a11也适合an 4n 3 2当n 1时,a1 S1 3当n 2时,an n2 n 1(n 1)2(n 1)1 2n(n 1)3an(n 2)2n三、递推公式(见课本 P112-113略)以上一教时钢管的例子an n 3a1 4从另一个角度,可以:(n 1)an an11(n 2)“递推公式”定义:已知数列an的第一项,且任一项an与它的前一项an1(或前n项)间的关系可以用一个公式来表示,这个公式就叫做这个数列的递推公式。例三(P113 例三)略例四已知a1 2,an1 an 4求an解一:
6、解一:可以写出:a1 2,a2 2,a3 6,a4 10,观察可得:an 2(n 1)(n 4)2 4(n 1)解二:解二:由题设:an1 an 4anan1 4aan2 4n1an2 an3 4)a2 a1 4an a1 4(n 1)an 2 4(n 1)例五已知a1 2,an1 2an求an解一:解一:a1 2a2 22 22a3 222 23观察可得:an 2n解二:解二:由an1 2anan 2an1即an 2an1anaaan1n22 2n1an1an2an3a1an a12n1 2n四、小结:由数列和求通项递推公式(简单阶差、阶商法)五、作业:P114习题 31 3、4课课练 P1
7、16-118课时 2 中例题推荐 1、2课时练习 6、7、8第三教时第三教时教材:教材:等差数列(一)目的:目的:要求学生掌握等差数列的意义,通项公式及等差中项的有关概念、计算公式,并能用来解决有关问题。过程:过程:一、引导观察数列:4,5,6,7,8,9,10,3,0,3,6,1234,2101010an12 3(n 1)12,9,6,3,特点:从第二项起,每一项与它的前一项的差是常数 “等差”二、得出等差数列的定义:(见 P115)注意:注意:从第二项起,后一项减去前一项的差等于同一个常数。1名称:AP首项(a1)公差(d)2若d 0则该数列为常数列3寻求等差数列的通项公式:a2 a1 d
8、a a2 d (a1 d)d a1 2d3a4 a3 d (a1 2d)d a13d由此归纳为an a1(n 1)d当n 1时a1 a1(成立)注意注意:1 等差数列的通项公式是关于n的一次函数 2 如果通项公式是关于n的一次函数,则该数列成 AP证明:证明:若an An B A(n 1)A B (A B)(n 1)A它是以A B为首项,A为公差的 AP。3 公式中若d 0则数列递增,d 0则数列递减 4 图象:一条直线上的一群孤立点三、例题:注意在an a1(n 1)d中n,an,a1,d四数中已知三个可以求出另一个。例一(P115 例一)例二(P116 例二)注意:该题用方程组求参数例三(
9、P116 例三)此题可以看成应用题a b四、关于等差中项:如果a,A,b成 AP 则A 2证明:证明:设公差为d,则A a db a 2da ba a 2d a d A22例四教学与测试P77 例一:在1 与 7 之间顺次插入三个数a,b,c使这五个数成 AP,求此数列。解一:解一:1,a,b,c,7成APb是-1 与 7 的等差中项b 17 3a又 是-1 与 3 的 等 差 中 项2a 131237 52c又是 1 与 7 的等差中项c 解二:解二:设a1 1a5 77 1(51)d d 2所求的数列为-1,1,3,5,7五、小结:等差数列的定义、通项公式、等差中项六、作业:P118 习题
10、 32 1-9第四教时第四教时教材:教材:等差数列(二)目的:目的:通过例题的讲解,要求学生进一步认清等差数列的有关性质意义,并且能够用定义与通项公式来判断一个数列是否成等差数列。过程:过程:一、复习:等差数列的定义,通项公式二、例一在等差数列an中,d为公差,若m,n,p,q N且m n p q求证:1am an ap aq2ap aq(p q)d证证明明:1设首项为a1,则am an a1(m 1)d a1(n 1)d 2a1(m n 2)dap aq a1(p 1)d a1(q 1)d 2a1(p q 2)dam an ap aqm n p q2ap a1(p 1)daq(p q)d a
11、1(q 1)d (p q)d a1(p 1)dap aq(p q)d注意:注意:由此可以证明一个定理:设成 AP,则与首末两项距离 相 等 的 两 项 和 等 于 首 末 两 项 的 和,即:a1 an a2 an1 a3 an2 同样:若m n 2p则am an 2ap例二在等差数列an中,1 若a5 aa10 b求a15解:解:2a10 a5 a15即2b a a15a15 2b a2 若a3 a8 m求a5 a6解:解:a5 a6=a3 a8 m3 若a5 6a815求a14解:解:a8 a5(85)d即15 63dd 3从而a14 a5(14 5)d 693 334若a1 a2 a5
12、30a6 a7 a10 80求a11 a12 a15解:解:6+6=11+17+7=12+22a6 a1 a112a7 a2 a12从(a11 a12 a15)+(a1 a2 a5)2(a6 a7 a10)而a11 a12 a15=2(a6 a7 a10)(a1 a2 a5)=28030=130三、判断一个数列是否成等差数列的常用方法1 1定义法:定义法:即证明an an1 d(常数)例三课课练第 3 课例三已知数列an的前n项和Sn 3n2 2n,求证数列an成等差数列,并求其首项、公差、通项公式。解:解:a1 S1 3 2 1当n 2时an Sn Sn1 3n2 2n 3(n 1)2 2(
13、n 1)6n 5n 1时 亦满足an 6n 5首项a11an an1 6n 56(n 1)5 6(常数)an成 AP 且公差为 62 2中项法:中项法:即利用中项公式,若2b a c则a,b,c成 AP。例四课课练第 4 课 例一111c aa bb c已知,成 AP,求证,也成abcbcaAP。111211证明:证明:,成 AP化简得:abcbac2ac b(a c)b ca bbc c2 a2 abb(a c)a2 c22ac a2 c2acacacac(a c)2(a c)2a c 2=b(a c)acb2a bb cc a,也成 APbca3 3通项公式法:通项公式法:利用等差数列得通
14、项公式是关于n的一次函数这一性质。例五设数列an其前n项和Sn n2 2n 3,问这个数列成AP吗?解解:an Sn Sn1 2n 3n 1时a1 S1 2n 2时a1不满足an 2n 3n 1n 22an2n3 数列an不成 AP但从第 2 项起成 AP。四、小结:略五、作业:教学与测试 第 37 课练习题课课练 第 3、4 课中选第五教时第五教时教材:教材:等差数列前n项和(一)目的:目的:要求学生掌握等差数列的求和公式,并且能够较熟练地运用解决问题。过程:过程:一、引言:P119著名的数学家高斯(德国 1777-1855)十岁时计算 1+2+3+100 的故事故事结束:归结为 1这是求等
15、差数列 1,2,3,100 前 100 项和100(1100)2高斯的解法是:前 100 项和S1002即Sn二、提出课题:等差数列的前n项和 1证明公式 1:Snn(a1 an)2n(a1 an)2证明:证明:Sn a1 a2 a3 an1 anSn an an1 an2 a2 a12Sn(a1 an)(a2 an1)(a3 an2)(an an)+:a1 an a2 an1 a3 an22Sn n(a1 an)由此得:Snn(a1 an)2从而我们可以验证高斯十岁时计算上述问题的正确性。2推导公式 2用上述公式要求Sn必须具备三个条件:n,a1,an但an a1(n 1)d代入公式 1 即
16、得:Sn na1n(n 1)d2此公式要求Sn必须具备三个条件:n,a1,d(有时比较有用)总之:两个公式都表明要求Sn必须已知n,a1,d,an中三个 3例一(P120 例一):用公式 1 求Sn例二(P120 例一):用公式 2 求n学生练习:P122 练习 1、2、3三、例三(P121 例三)求集合M m|m 7n,n N*且m 100的元素个数,并求这些元素的和。1002解:解:由7n 100得n 1477正整数n共有 14 个即M中共有 14 个元素即:7,14,21,98 是a1 7为首项 a14 98的AP14(7 98)735答:略2例四已知一个等差数列的前 10 项的和是 3
17、10,前 20 项的和是 1220,Sn由此可以确定求其前n项和的公式吗?解:解:由题设:S10 310S201220 10a1 45d 310a 4得:120a1190d 1220d 6n(n 1)6 3n2 n2四、小结:等差数列求和公式Sn 4n 五、作业(习题 31)P122-123第六教时第六教时教材:教材:等差数列前n项和(二)目的:目的:使学生会运用等差数列前n项和的公式解决有关问题,从而提高学生分析问题、解决问题的能力。过程:过程:一、复习:等差数列前n项和的公式二、例一在等差数列an中1已知S8 48S12168求a1和d;8a 28d 48解:解:1 a1 8d 412a
18、66d 16812 已知a3 a5 40,求S17解解S17:a1 a17 a3 a15 4017(a1 a17)1740 34022例二已知an,bn都成 AP,且a1 5,b115,a100b100100试求数列anbn的前 100 项之和S100解:解:S100100(a1 a1 a100b100)100(515100)600022例三 一个等差数列的前 12 项之和为 354,前 12 项中偶数项与奇数项之比为 32:27,求公差。121112a12d 354652d则6(a1d)32265176a 2d12解一:解一:设首项为a1,公差为d d 5S奇 S偶 354S偶192S32解
19、解二二:偶由S偶 S奇 6dS奇162S27奇 d 5例四已知:an1024 lg21n(lg2 0.3010)n N*问多少项之和为最大?前多少项之和的绝对值最小?an1024(1n)lg2 0解:解:1a1024nlg2 0n110241024 n 1 3401 n 3403lg2lg2n 34022Sn1024n n(n 1)(lg2)02当Sn 0或Sn近于 0 时其和绝对值最小令:Sn 0即 1024+得:n n(n 1)(lg2)0220481 6804.99lg2n N*n 6805例五项数是2n的等差数列,中央两项为an和an1是方程x2 px q 0的两根,求证此数列的和是方
20、程lg2x (lgn2 lg p2)lg x (lgn lg p)2 0的根。(S2n 0)解:解:依题意:an an1 pS2n2n(a1 a2n)np2a1 a2n an an1 plg2x (lgn2 lg p2)lg x (lgn lg p)2 0(lg x lgnp)2 0 x np S2n(获证)例六(机动,作了解)求和111111 21 231 23 n解:解:an1111112nSn 2(1)()()2(1)223nn 1n 1n 11211 2()1 23 nn(n 1)nn 12(1002992)(982972)(4232)(2212)解解:原式(1993)50 10150
21、 50502三、作业 精编P167-168 6、7、8、9、10=199195 7 3 第七教时第七教时教材:教材:等差数列的综合练习目的:目的:通过练习,要求学生对等差数列的定义,通项公式,求和公式及其性质有深刻的理解。过程:过程:一、复习:1等差数列的定义,通项公式关于n的一次函数2判断一个数列是否成等差数列的常用方法3求等差数列前n项和的公式二、处理教学与测试P79 第 38 课例题 1、2、3三、补充例题教学与测试备用题 1成等差数列的四个数之和为 26,第二数和第三数之积为 40,求这四个数解:解:设四个数为a 3d,a d,a d,a 3d(a 3d)(a d)(a d)(a 3d
22、)26则:(a d)(a d)40133代入得:d 22 四个数为 2,5,8,11 或 11,8,5,2由:a 2在等差数列an中,若a1 a4 a812a15 2求S15解:解:a1 a15 a4 a12a8 2而S1515a8 303已知等差数列的前n项和为a,前2n项和为b,求前3n项和解:解:由题设Sn aS2n ban1 an2 a2n b a而(a1 a2 an)(a2n1 a2n|2 a3n)2(an1 an2 a2n)从而:S3n(a1 a2 an)(an1 an2 a2n)(a2n1 a2n|2 a3n)3(an1 an2 a2n)3(b a)四、补充例题:(供参考,选用)
23、4已知a11,Sn n2an(n 1)求an及Sn解:解:an Sn Sn1 n2an(n 1)2an1从而有ana11n 1an1n 1a213a32143321a4543a543216543an(n 1)(n 2)32122nSn n2an(n 1)n(n 1)43n(n 1)n 1 5已知Sn 4anan12n2(n N*)求a1,an1和an的关系式及通项公式解:解:a1 S1 4 a11212 a111S 4 a nn2n21Sn1 4 an1(n1)221111:an1 an1 ann1n2即:an1ann2222将上式两边同乘以2n得:2nan1 2n1an1即:2nan1 2n
24、1an1显然:2n1an是以 1 为首项,1 为公差的 AP2n1an1(n 1)1 nann2n1 6已知a1 3且an Sn1 2n,求an及Sn解:解:an Sn Sn1Sn 2Sn1 2nSn2nSnSn112n2n1设bn则bn是公差为 1 的等差数列bn b1 n 1SnS1a131n n Sn(2n 1)2n122222又:b1当n 2时an Sn Sn1(2n 3)2n2(n 1)3n1S(2n 1)2annn2(n 2)(2n3)2n(n 1)(n 1)2 an 7设an 12 23 34 n(n1)求证:2212n 1证:证:n(n1)n2 nn(n 1)(n)2222n
25、1213(2n 1)1 23 n an2n n(n 1)n(n 1)(n 1)2 an22五、作业:教学与测试第 38 课练习题 P80第八教时第八教时教材:教材:等比数列(一)目的:目的:要求学生理解等比数列的概念,掌握等比数列的通项公式并会根据它进行有关计算。过程:过程:一、1.印度国王奖赏国际象棋发明者的实例:得一个数列:1,2,22,23,263(1)2.数列:5,25,125,625,(2)1 111,(3)2 48观察、归纳其共同特点:1“从第二项起”与“前一项”之比为常数(q)2 隐含:任一项an 0且q 03 q=1 时,an为常数二、通项公式:a2 a1qa3 a2q a1q
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