《等比数列前n项和》教案分析.docx
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1、等比数列前n项和教案分析等比数列前n项和学案(2) 2.5等比数列的前n项和(2) 学习目标1.驾驭等比数列的前n项和公式;2.能用等比数列的前n项和公式解决实际问题. 学习过程一、课前打算(预习教材P55P56,找出怀疑之处)复习1:什么是数列前n项和?等差数列的数列前n项和公式是什么? 复习2:已知等比数列中,求. 二、新课导学学习探究练2.一个球从100m高出处自由落下,每次着地后又弹回到原来高度的一半再落下,当它第10次着地时,共经过的路程是多少?(精确到1m)三、总结提升学习小结1.等比数列的前n项和公式;2.等比数列的前n项和公式的推导方法;3.“知三求二”问题,即:已知等比数列之
2、五个量中随意的三个,列方程组可以求出其余的两个.学问拓展1.若,则构成新的等比数列,公比为.2.若三个数成等比数列,且已知积时,可设这三个数为.若四个同符号的数成等比数列,可设这四个数为.3.证明等比数列的方法有:(1)定义法:;(2)中项法:.4.数列的前n项和构成一个新的数列,可用递推公式表示.学习评价自我评价你完成本节导学案的状况为().A.很好B.较好C.一般D.较差 当堂检测(时量:5分钟满分:10分)计分:1.数列1,的前n项和为().A.B.C.D.以上都不对2.等比数列中,已知,则().A.30B.60C.80D.1603.设是由正数组成的等比数列,公比为2,且,那么().A.
3、B.C.1D.4.等比数列的各项都是正数,若,则它的前5项和为.5.等比数列的前n项和,则a. 课后作业1.等比数列中,已知 2.在等比数列中,求. 等比数列的前n项和教案 教学设计23.2等比数列的前n项和整体设计教学分析本节是数列一章的最终内容,分两课时完成,第一课时侧重于公式的推导及记忆,其次课时侧重于公式的敏捷应用等比数列的前n项和是教材中很重要的一部分内容,是等比数列学问的再相识和再运用,它对学生进一步驾驭、理解等比数列以及数列的学问有着很重要的作用等比数列前n项和公式的推导,也是培育学生分析、发觉、类比等实力的很好的一个工具在讲求和公式推导时,应指出其运算的依据是等式性质和数运算的
4、通性(交换律、结合律、安排律)培育学生逻辑思维的习惯和代数运算技能新大纲中对本学问有较高层次的要求,教学地位很重要,是教学全部学习任务中必需优先完成的任务这项学问内容有广泛的实际应用,许多问题都要转化到等比数列的求和上来才能得到解决如增长率、浓度配比、细胞分裂、储蓄信贷、养老保险、分期付款的有关计算等很多方面均用到等比数列的学问,因而考题中涉及数列的应用问题屡见不鲜驾驭等比数列的基础学问,培育建模和解模实力是解决数列应用问题的基本途径等比数列的通项公式与前n项和公式中共涉及五个量,将两个公式结合起来,已知其中三个量可求另两个量,即已知a1,an,q,n,Sn五个量中的随意三个,就可以求出其余的
5、两个量,这其中渗透了方程的思想其中解指数方程的难度比较大,训练时要限制难度和困难程度,要大胆地摒弃“烦琐的计算、人为技巧化的难题和过分强调细枝末节的内容”数列模型运用中蕴含着丰富的数学思想方法(如方程的思想、分类探讨思想、算法思想等),这些思想方法对培育学生的阅读理解实力、运算实力和逻辑思维实力等基本实力有着不行替代的作用教学中应充分利用信息和多媒体技术,还应赐予学生充分的探究空间三维目标1通过本节学习,使学生会用方程的思想相识等比数列前n项和公式,会用等比数列前n项和公式及有关学问解决现实生活中存在着的大量的数列求和的问题,将等比数列前n项和公式与等比数列通项公式结合起来解决有关的求解问题2
6、通过启发、引导、分析、类比、归纳,并通过严谨科学的解题思想和解题方法的训练,提高学生的数学素养3通过解决生产实际和社会生活中的实际问题了解社会、相识社会,形成科学的世界观和价值观重点难点教学重点:等比数列前n项和公式的推导及敏捷运用,及生产实际和社会生活中有关的实际问题教学难点:建立等比数列模型,用等比数列学问解决有关的生产实际及社会生活中的热点问题课时支配2课时教学过程第1课时导入新课思路1.(故事导入)国际象棋起源于古代印度,相传有位数学家带着画有64个方格的木盘,和32个雕刻成六种立体形态,分别涂黑白两色的木制小玩具,去见波斯国王并向国王介绍这种嬉戏的玩法国王对这种新颖的嬉戏很快就产生了
7、深厚的爱好,一天到晚兴趣盎然地要那位数学家或者大臣陪他玩兴奋之余,他便问那位数学家,作为对他忠心的奖赏,他须要得到什么赏赐呢?数学家开口说道:请您在棋盘上的第一个格子上放1粒麦子,其次个格子上放2粒,第三个格子上放4粒,第四个格子上放8粒即每一个次序在后的格子中放的麦粒都必需是前一个格子麦粒数目的2倍,直到最终一个格子第64格放满为止,这样我就非常满意了“好吧!”国王挥挥手,慷慨地答应了数学家的这个谦卑的恳求国王觉得,这个要求太低了,问他:“你怎么只要这么一点东西呢?”数学家笑着请求道:“陛下还是叫管理国家粮仓的大臣算一算吧!”其次天,管理粮仓的大臣满面愁容地向国王报告了一个数字,国王大吃一惊
8、:“我的天!我哪来这么多的麦子?”这个玩具也随着这个故事传遍全世界,这就是今日的国际象棋假定千粒麦子的质量为40g,那么,数学家要求的麦粒的总质量原委是多少呢?由此传闻向学生发问:怎样算出小麦的总质量呢?思路2.(问题导入)买24枚钉子,第一枚14分钱,其次枚12分钱,第三枚1分钱,以此类推,每一枚钉子的钱是前一枚的2倍,共要多少钱?请学生想一想,多数学生认为也许没有多少钱,结果一算吓一跳,大约要4万2千元事实上,这是等比数列的求和问题,即S141212221?那么怎样求等比数列的前n项和呢?在学生急于揭开谜底的剧烈欲望下绽开新课的探究推动新课新知探究提出问题(1)回忆等差数列前n项和公式的推
9、导过程,是用什么方法推导的?(2)对随意数列an,前n项和与通项an的关系是什么?(3)对首项为1的等比数列an,你能探究它的前n项和吗?(4)对随意等比数列an,怎样推导它的前n项和公式呢?你能联想到哪些推导思路?(5)对于思路1中麦粒问题,国王应发给数学家多少麦粒?对于Sn12222n1的两边为什么要乘以2而不是乘以3或4呢?活动:老师引导学生回忆前面学过的等差数列前n项和问题,我们用倒序相加法推得了它的前n项和公式,并且得到了求等差数列通项公式的一个方法:ana1,SnSn1,n1,n2,还知道这个由数列Sn来确定an的方法适用于任何数列,且a1不肯定满意由SnSn1an求出的通项表达式
10、类比联想以上方法,怎样探究等比数列的前n项和呢?我们先来探究象棋格里填麦粒的问题,也就是求S12263?让学生充分视察这个式子的特点,发觉每一项乘以2后都得它的后一项,点拨学生找到解决问题的关键是等式左右同乘以2,再相减得和通过这个问题的解决,先让学生有一个感觉,就是等比数列的前n项和可化为一个比较简洁的形式,关键的问题是如何简化再让学生探究首项为1的等比数列的前n项和,即1,q,q2,qn1的前n项和视察这个数列,由于各项指数不同,明显不能倒序相加减但可发觉一个规律,就是次数是依次增加的,老师引导学生仿照等差数列写出两个求和式子,给学生以足够的时间让其视察、思索、合作沟通、自主探究经过老师的
11、点拨,学生的充分活动,学生会发觉把两个Sn1qq2qn1错一个位,两边再同乘以公比q,那么相同的指数就对齐了这一发觉是突破性的才智发觉,是石破惊天的发觉这样将Sn1qq2qn1与qSnqq2q3qn两式相减就有(1q)Sn1qn,以下只需探讨q的取值就可得到Sn了在上面的特别简洁情形解决过程中,蕴含着一个特别而且重要的处理问题的方法,那就是“错位相减,消退差别”的方法我们将这种方法简称为“错位相减法”在解决等比数列的一般情形时,我们还可以运用“错位相减法”假如记Sna1a2a3an,那么qSna1qa2qa3qanq,要想得到Sn,只要将两式相减,就马上有(1q)Sna1anq.这里要提示学生
12、留意q的取值假如q1,则有Sna1anq1q.上述过程我们略加改变一下,还可以得到如下的过程:假如记Sna1a1qa1q2a1qn1,那么qSna1qa1q2a1qn1a1qn,要想得到Sn,只要将两式相减,就马上有(1q)Sna1a1qn.假如q1,则有Sna11qn1q.上述推导过程,只是形式上的不同,其本质没有什么差别,都是用的“错位相减法”形式上,前一个出现的是等比数列的五个基本量:a1,q,an,Sn,n中a1,q,an,Sn四个;后者出现的是a1,q,Sn,n四个,这将为我们今后运用公式求等比数列的前n项的和供应了选择的余地值得重视的是:上述结论都是在“假如q1”的前提下得到的言下
13、之意,就是只有当等比数列的公比q1时,我们才能用上述公式对于等比数列的一般情形,假如q1会是什么样呢?学生很快会看出,若q1,则原数列是常数列,它的前n项和等于它的任一项的n倍,即Snna1.由此我们得到等比数列an的前n项和的公式:Snna1,q1,a11qn1q,q1或Snna1,q1,a1anq1q,q1.老师进一步启发学生依据等比数列的特征和我们所学学问,还能探究其他的方法吗?经过学生合作探究,联想初中比例的性质等,我们会有以下推导方法:思路一:依据等比数列的定义,我们有a2a1a3a2a4a3anan1q,再由合比定理,则得a2a3a4ana1a2a3an1q,即Sna1Snanq,
14、从而就有(1q)Sna1anq.当q1时,Snna1,当q1时,Sna1anq1q.思路二:由Sna1a2a3an,得Sna1a1qa2qan1qa1q(a1a2an1)a1q(Snan),从而得(1q)Sna1anq.(以下从略)在思路二中,我们奇妙地利用了SnSn1an这个关系式,老师再次向学生强调这是一个特别重要的关系式,应引起足够的重视,几乎在历年的高考中都有它的影子但要留意这里n2,也就是n的取值应使这个关系式有意义,若写Sn1Sn2an1,则这里n3,以此类推老师引导学生对比等差数列的前n项和公式,并结合等比数列的通项公式,从方程角度相识这个公式,以便正确敏捷地运用它(1)在等比数
15、列的通项公式及前n项和公式中共有a1,an,n,q,Sn五个量,只要知道其中随意三个量,都可以通过建立方程(组)等手段求出其余两个量;(2)在应用公式求和时,应留意到公式的运用条件q1,当q1时,应按常数列求和,即Snna1.在解含字母参数的等比数列求和问题时,常应分类探讨q1与q1两种状况探讨结果:(1)倒序相加法;(2)anSnSn1(n2);(3)利用错位相减法;(4)利用anSnSn1(n2);(5)乘以2的目的是为了错位相减,共有麦粒2641(颗),每千粒麦子按40g计算,共约7000亿吨应用示例例1求下列等比数列的前8项的和:(1)12,14,18,;(2)a127,a91243,
16、q0.活动:本例目的是让学生熟识公式,第(1)小题是对等比数列的前n项和公式的干脆应用;第(2)小题已知a127,n8,还缺少一个已知条件,由题意明显可以通过解方程求得公比q.题目中要求q0,一方面是为了简化计算,另一方面是想提示学生q既可为正数,又可为负数本题中由条件可得q8a9a1124327,再由q0可得q13.将所得的值代入公式就可以了本例可由学生自己探究解答解:(1)因为a112,q12,所以当n8时,S8121128112255256.(2)由a127,a91243,可得q8a9a1124327,又由q0,可得q13,于是当n8时,S8271124327113164081.点评:通
17、过本例要让学生熟识方程思想,再次让学生明确,等比数列的通项公式与前n项和公式中共五个量:a1,an,q,n,Sn,五个量中已知随意三个就可以求出其余的两个,其中a1,q为最基本的两个量同时提示学生留意,由于等比数列涉及到指数问题,有时解题计算会很烦琐,要留意计算化简中的技巧,敏捷运用性质例2(教材本节例2)活动:本例是等比数列求和公式的干脆运用,引导学生结合方程思想,按算法的思路来解答本例可由学生自己完成点评:通过本例让学生明确,等比数列的通项公式和求和公式共涉及5个量:a1,q,an,n,Sn,已知其中3个量就可以求出另外的2个量变式训练设an是公比为正数的等比数列,若a11,a516,则数
18、列an前7项的和为()A63B64C127D128答案:C解析:a5a1q4,16q4.又q0,q2.S7a11q71q127. 例3(教材本节例3)活动:本例仍属等比数列求和公式的干脆应用虽然原数列不是等比数列,不能用公式求和,但可这样转化:9101,991001,99910001,这样就简单解决了点评:让学生体会本例中的转化思想变式训练求和:222222.解:原式29(101)29(1021)29(10n1)29(1010210nn)2910110n110n2081(10n1)29n. 例4求数列1,3a,5a2,7a3,(2n1)an1的前n项的和活动:老师引导学生视察数列特点,其形式是
19、anbn型数列,且an是等差数列,bn是等比数列依据本节等比数列求和公式的推导方法,可采纳错位相减法进行求和教学时可让学生自己独立探究,老师适时地点拨,要留意学生规范书写解:当a1时,数列变为1,3,5,7,(2n1),则Snn12n12n2.当a1时,有Sn13a5a27a3(2n1)an1,aSna3a25a37a4(2n1)an,得SnaSn12a2a22a32an1(2n1)an,(1a)Sn1(2n1)an2(aa2a3an1)1(2n1)an2a1an11a1(2n1)an2aan1a.又1a0,Sn12n1an1a2aan1a2.点评:通过本例,让学生反思解题时要擅长识别题目类型
20、,擅长分类探讨在应用错位相减时,写出的“Sn”与“qSn”的表达式应特殊留意将两式“同项对齐”,以便于下一步精确写出“SnqSn”的表达式变式训练等差数列an中,a28,S666.(1)求数列an的通项公式;(2)设数列Cn的通项为Cn2n,求数列anCn的前n项和An.解:(1)由已知,得a1d8,a1a66266,解得a16,d2.an2n4.(2)由题意,知anCn(2n4)2n,An6218221023(2n4)2n.在上式中两边同乘以2,得2An6228231024(2n4)2n1.,得An62122222322n(2n4)2n14(2n2)2n1,An(n1)2n24. 例5已知数
21、列an中,a1,a2,a3,an,构成一个新数列:a1,(a2a1),(anan1),此数列是首项为1,公比为13的等比数列(1)求数列an的通项;(2)求数列an的前n项和Sn.活动:老师引导学生视察新数列的各项,不难发觉这样一个事实:新数列的前n项和恰为an,这样即可将问题转化为首项为1,公比为13的等比数列的前n项和,数列an的通项公式求出后,计算其前n项和Sn就简单多了解:(1)ana1(a2a1)(a3a2)(anan1)113(13)2(13)n1321(13)n(2)Sna1a2a3an32(113)321(13)2321(13)n32n13(13)2(13)n32n341(13
22、)n34(2n1)14(13)n1.点评:本例思路新奇,方法独特,解完本例后老师引导学生反思本例解法,留意平常学习中培育思路的敏捷性知能训练1设等比数列an的前n项和为Sn,若S6S312,则S9S3等于()A12B23C34D132在等比数列an中,(1)已知a218,a48,求a1与q;(2)已知a5a115,a4a26,求a3.答案:1C解析:S6S312,由a11q61qa11q31q12,得q312.S9S31q91q334.2解:(1)由已知得a1q18,a1q38.解这个方程组,得a127,q23或a127,q23.(2)依据题意,有a1q4a115,a1q3a1q6.方程两边分
23、别相除,得a1q4a1a1q3a1q156.整理,得2q25q20.解这个方程,得q2或q12.当q2时,a11;当q12时,a116.所以a34或a34.课堂小结1由学生总结本节学习的内容:等比数列前n项和公式的推导,特殊是在推导过程中,学到了错位相减法;在运用等比数列求和时,留意q的取值范围是很重要的一点,须要放在第一位来思索2等比数列求和公式有两种形式,在应用中应依据题目所给的条件敏捷选用,留意从方程的角度来视察公式,并结合等比数列的通项公式共5个量,知三可求二,并留意解题中的化简技巧作业课本习题23B组2、3.设计感想“探究是教学的生命线”,本教案设计体现以学生为本的思想为了让学生较好
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