3.1等差数列(第一课时).docx
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1、3.1等差数列(第一课时)3.3等差数列的前n项和(第一课时) 3.3等差数列的前n项和(第一课时) 教学目的: 1驾驭等差数列前n项和公式及其获得思路2会用等差数列的前n项和公式解决一些简洁的与前n项和有关的问题教学重点:等差数列n项和公式的理解、推导及应教学难点:敏捷应用等差数列前n项公式解决一些简洁的有关问题教学过程:一、复习引入: 首先回忆一下前几节课所学主要内容: 1等差数列的定义:=d,(n2,nN+)2等差数列的通项公式: (或=pn+q(p、q是常数)3几种计算公差d的方法: d=d=d= 4等差中项:成等差数列5等差数列的性质:m+n=p+q(m,n,p,qN) 6宏大的数学
2、家,天文学家,高斯十岁时计算1+2+100的小故事, 小高斯的计算方法启发我们下面要探讨的求等差数列前n项和的一种很重要的思想方法,“倒序相加”法。 二、讲解新课: 1.数列的前n项和的定义: 数列中,称为数列的前n项和,记为. 2等差数列的前项和公式1: 证明: +: 由此得:1 3等差数列的前项和公式2: 把代入公式1即得:2 4.等差数列的前项和公式的函数解析式特征: 公式2又可化成式子:,当d0,是一个常数项为零的二次式。5.用方程思想理解等差数列的通项公式与前n项和公式: 等差数列的通项公式与前n项和公式反映了等差数列的五个基本元素:a1,d,n,an,sn之间的关系,从方程的角度看
3、,它们可以构成两个独立方程(前n项和公式1、2是等价的),五元素中“知三求二”,解常规问题可以通过解方程或解方程组解决.三、例题讲解例1某长跑运动员7天里每天的训练量(单位:m)是: 7500 8000 8500 9000 9500 10000 1050 这位运动员7天共跑了多少米?(课本P116例1)例2等差数列-10,-6,-2,2,前多少项的和是54?(课本P116例2)例3求集合M=m|m=7n,nN*,且m100中元素的个数,并求这些元素的和.(课本P117例3)例4.已知等差数列中=13且=,那么n取何值时,取最大值.解法1:设公差为d,由=得:313+32d/2=1113+111
4、0d/2d=-2,=13-2(n-1),=15-2n,由即得:6.5n7.5,所以n=7时,取最大值.解法2:由解1得d=-2,又a1=13所以=-n+14n=-(n-7)+49当n=7,取最大值。对等差数列前项和的最值问题有两种方法: (1)利用:当0,d0,前n项和有最大值。可由0,且0,求得n的值。当0,d0,前n项和有最小值。可由0,且0,求得n的值。(2)利用:由利用二次函数配方法求得最值时n的值。四、练习:已知一个等差数列的前10项的和是310,前20项的和是1220,求其前项和的公式.(课本P117例4) 五、小结本节课学习了以下内容: 1.等差数列的前项和公式1: 2.等差数列
5、的前项和公式2: 3.,当d0,是一个常数项为零的二次式4.对等差数列前项和的最值问题有两种方法: (3)利用:当0,d0,前n项和有最大值。可由0,且0,求得n的值。当0,d0,前n项和有最小值。可由0,且0,求得n的值。(4)利用:二次函数配方法求得最值时n的值。六、作业:课本P118习题3.31(2)、(4),2(2)、(4),6(2),7,8.“等差数列”一课的 教学目标:(1)理解等差数列的概念,驾驭等差数列的通项公式; (2)利用等差数列的通项公式能由a1,d,n,an“知三求一”,了解等差数列的通项公式的推导过程及思想; (3)通过作等差数列的图像,进一步渗透数形结合思想、函数思
6、想;通过等差数列的通项公式应用,渗透方程思想。 教学重、难点:等差数列的定义及等差数列的通项公式。 学问结构:一般数列定义通项公式法 递推公式法 等差数列表示法应用 图示法 性质列举法 教学过程: (一)创设情境: 1视察下列数列: 1,2,3,4,;(军训时某排同学报数) 10000,9000,8000,7000,;(温州市房价平均每月每平方下跌的价位) 2,2,2,2,;(坐38路公交车的车费) 问题:上述三个数列有什么共同特点?(学生会发觉许多规律,如都是整数,再举几个非整数等差数列例子让学生视察) 规律:从第2项起,每一项与前一项的差都等于同一常数。 引出等差数列。 (二)新课讲解:
7、1等差数列定义: 一般地,假如一个数列从第项起,每一项与它的前一项的差等于同一个常数,那么这个数列就叫等差数列,这个常数叫做等差数列的公差,公差通常用字母表示。 问题:(a)能否用数学符号语言描述等差数列的定义? 用递推公式表示为或 (b)例1:视察下列数列是否是等差数列: (1)1,-1,1,-1, (2)1,2,4,6,8,10, 意在强调定义中“同一个常数” (c)例2:求上述三个数列的公差;公差d可取哪些值?d0,d=0,d0时,数列有什么特点 (d有不同的分类,如按整数分数分类,再举几个等差数列的例子视察d的分类对数列的影 响) 说明:等差数列(通常可称为数列)的单调性:为递增数列,
8、为常数列,为递减数列。 例3:求等差数列13,8,3,-2,的第5项。第89项呢? 放手让学生利用各种方法求a89,从中找出合适的方法,如利用不完全归纳法或累加法,然 后引出求一般等差数列的通项公式。 2等差数列的通项公式:已知等差数列的首项是,公差是,求 (1)由递推公式利用用不完全归纳法得出 由等差数列的定义:, , 所以,该等差数列的通项公式: (验证n=1时成立)。 这种由特别到一般的推导方法,不能代替严格证明。要用数学归纳法证明的。 (2)累加法求等差数列的通项公式 让学生体验推导过程。(验证n=1时成立) 3例题及练习: 应用等差数列的通项公式 追问:(1)-232是否为例3等差数
9、列中的项?若是,是第几项? (2)此数列中有多少项属于区间-100,0? 法一:求出a1,d,借助等差数列的通项公式求a20。 法二:求出d,a20=a5+15d=a12+8d 在例4基础上,启发学生猜想证明 练习: 梯子的最高一级宽31cm,最低一级宽119cm,中间还有3级,各级的宽度成等差数列,请计算中间各级的宽度。 视察图像特征。 思索:an是关于n的一次式,是数列an为等差数列的什么条件? 课后反思:这节课的重点是等差数列定义和通项公式概念的理解,而不是公式的应用,有些应试教化的味道。有时抢学生的回答,没有真正放手让学生的思维发展,学生活动太少,课堂氛围不好。学生对问题的反应出乎设计
10、的意料时,应当顺着学生的思维发展。 等差数列3.1等差数列(其次课时,等差数列的性质)教学目的:1.明确等差中项的概念.2.进一步娴熟驾驭等差数列的通项公式及推导公式.教学重点:等差数列的定义、通项公式、性质的理解与应用教学难点:敏捷应用等差数列的定义及性质解决一些相关问题一、复习引入1等差数列的定义;2等差数列的通项公式:(1),(2),(3)3有几种方法可以计算公差dd=d=d=二、讲解新课:问题:假如在与中间插入一个数A,使,A,成等差数列数列,那么A应满意什么条件?由定义得A-=-A,即:反之,若,则A-=-A由此可可得:成等差数列。也就是说,A=是a,A,b成等差数列的充要条件定义:
11、若,A,成等差数列,那么A叫做与的等差中项。不难发觉,在一个等差数列中,从第2项起,每一项(有穷数列的末项除外)都是它的前一项与后一项的等差中项。如数列:1,3,5,7,9,11,13中5是3和7的等差中项,1和9的等差中项。9是7和11的等差中项,5和13的等差中项。留意到,由此揣测:性质:在等差数列中,若m+n=p+q,则,即m+n=p+q(m,n,p,qN)(以上结论由学生证明)但通常由推不出m+n=p+q,特例:等差数列an中,与首尾“等距离”的随意两项和相等.即三、例题例1在等差数列中,若+=9,=7,求,.分析:要求一个数列的某项,通常状况下是先求其通项公式,而要求通项公式,必需知
12、道这个数列中的至少一项和公差,或者知道这个数列的随意两项(知道随意两项就知道公差),本题中,只已知一项,和另一个双项关系式,想到从这双项关系式+=+=9入手(答案:=2,=32)例2等差数列中,+=12,且=80.求通项分析:要求通项,仍旧是先求公差和其中至少一项的问题。而已知两个条件均是三项复合关系式,欲求某项必需消元(项)或再构造一个等式出来。(答案:=10+3(n1)=3n13或=23(n1)=3n+5)例3在等差数列中,已知450,求及前9项和().提示:由双项关系式:2,2及450,得5450,易得2180.()()()()9810.例4已知a、b、c的倒数成等差数列,那么,a2(b
13、+c),b2(c+a),c2(a+b)是否成等差数列。分析:将a、b、c的成等差数列转化为a+c=2b,再探究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已知两个等差数列5,8,11,和3,7,11都有100项,问它们有多少公共项.分析:两个等差数列的相同的项按原来的前后次序组成一个等差数列,且公差为原来两个公差的最小公倍数.(答案:25个公共项)四、练习:1.在等差数列中,已知,求首项与公差2.在等差数列中,若求3.在等差数列中若,求五、作业:课本:P114习题3.27.10,11.精析精练P117智能达标训练等差数列学案
14、 2等差数列?第1课时等差数列的概念及通项公式知能目标解读1.通过实例,理解等差数列的概念,并会用等差数列的概念推断一个数列是否为等差数列.2.探究并驾驭等差数列的通项公式的求法.3.体会等差数列与一次函数的关系,能用函数的观点解决等差数列问题.4.驾驭等差中项的定义,并能运用它们解决问题.5.能用等差数列的学问解决一些实际应用问题.重点难点点拨重点:等差数列的概念.难点:等差数列的通项公式及其运用.学习方法指导1.等差数列的定义(1)关于等差数列定义的理解,关键留意以下几个方面:假如一个数列,不是从第2项起,而是从第3项起或第4项起,每一项与它的前一项的差是同一个常数,那么这个数列不是等差数
15、列.一个数列从第2项起,每一项与其前一项的差尽管等于常数,这个数列也不肯定是等差数列,因为这些常数不肯定相同,当这些常数不同时,此数列不是等差数列.求公差时,要留意相邻两项相减的依次.d=an+1-an(nN+)或者d=an-an-1(nN+且n2).(2)如何证明一个数列是等差数列?要证明一个数列是等差数列,依据等差数列的定义,只需证明对随意正整数n,an+1-an是同一个常数(或an-an-1(n1)是同一个常数).这里所说的常数是指一个与n无关的常数.留意:推断一个数列是等差数列的定义式:an+1-an=d(d为常数).若证明一个数列不是等差数列,可举一个特例进行否定,也可以证明an+1
16、-an或an-an-1(n1)不是常数,而是一个与n有关的变数即可.2.等差数列的通项公式(1)通项公式的推导常用方法:方法一(叠加法):an是等差数列,an-an-1=d,an-1-an-2=d,an-2-an-3=d,a3-a2=d,a2-a1=d.将以上各式相加得:an-a1=(n-1)d,an=a1+(n-1)d.方法二(迭代法):an是等差数列,an=an-1+d=an-2+d+d=an-2+2d=an-3+3d=a1+(n-1)d.即an=a1+(n-1)d.方法三(逐差法):an是等差数列,则有an=(an-an-1)+(an-1-an-2)+(an-2-an-3)+(a2-a1
17、)+a1=a1+(n-1)d.留意:等差数列通项公式的推导方法是以后解决数列题的常用方法,应留意体会并应用.(2)通项公式的变形公式在等差数列an中,若m,nN+,则an=am+(n-m)d.推导如下:对随意的m,nN+,在等差数列中,有am=a1+(m-1)dan=a1+(n-1)d由-得an-am=(n-m)d,an=am+(n-m)d.留意:将等差数列的通项公式an=a1+(n-1)d变形整理可得an=dn+a1-d,从函数角度来看,an=dn+(a1-d)是关于n的一次函数(d0时)或常数函数(d=0时),其图像是一条射线上一些间距相等的点,其中公差d是该射线所在直线的斜率,从上面的变
18、形公式可以知道,d=(nm).(3)通项公式的应用利用通项公式可以求出首项与公差;可以由首项与公差求出等差数列中的随意一项;若某数为等差数列中的一项,可以利用通项公式求出项数.3.从函数角度探讨等差数列的性质与图像由an=f(n)=a1+(n-1)d=dn+(a1-d),可知其图像是直线y=dx+(a1-d)上的一些等间隔的点,这些点的横坐标是些正整数,其中公差d是该直线的斜率,即自变量每增加1,函数值增加d.当d0时,an为递增数列,如图(甲)所示.当d0时,an为递减数列,如图(乙)所示.当d=0时,an为常数列,如图(丙)所示.4.等差中项假如在数a与b之间插入一个数A,使a,A,b成等
19、差数列,那么A叫做数a与b的等差中项.留意:(1)等差中项A=a,A,b成等差数列;(2)若a,b,c成等差数列,那么b=,2b=a+c,b-a=c-b,a-b=b-c都是等价的;(3)用递推关系an+1=(an+an+2)给出的数列是等差数列,an+1是它的前一项an与后一项an+2的等差中项.知能自主梳理1.等差数列一般地,假如一个数列从第2项起,每一项与前一项的是,我们称这样的数列为等差数列.2.等差中项假如在a与b中间插入一个数A,使a,A,b成等差数列,那么A叫做.3.等差数列的推断方法(1)要证明数列an是等差数列,只要证明:当n2时,.(2)假如an+1=对随意的正整数n都成立,
20、那么数列an是.(3)若a,A,b成等差数列,则A.4.等差数列的通项公式等差数列的通项公式为,它的推广通项公式为.5.等差数列的单调性当d0时,an是数列;当d=0时,an是数列;当d0时,an是数列.答案1.差同一个常数2.a与b的等差中项3.(1)an-an-1=d(常数)(2)等差数列(3)4.an=a1+(n-1)dan=am+(n-m)d5.递增常递减思路方法技巧命题方向等差数列的定义及应用例1推断下列数列是否为等差数列.(1)an=3n+2;(2)an=n2+n.分析利用等差数列定义,看an+1-an是否为常数即可.解析(1)an+1-an=3(n+1)+2-(3n+2)=3(n
21、N+).由n的随意性知,这个数列为等差数列.(2)an+1-an=(n+1)2+(n+1)-(n2+n)=2n+2,不是常数,所以这个数列不是等差数列.说明利用定义法推断等差数列的关键是看an+1-an得到的结论是否是一个与n无关的常数,若是,即为等差数列,若不是,则不是等差数列.至于它究竟是一个什么样的数列,这些不再是我们探讨的范畴.1n=1变式应用1试推断数列cn,cn=是否为等差数列.?2n-5n2解析c2-c1=-1-1=-2,cn+1-cn=2(n+1)-5-2n+5=2(n2).cn+1-cn(n1)不等于同一个常数,不符合等差数列定义.cn不是等差数列.命题方向等差数列通项公式的
22、应用例2已知数列an为等差数列,且a5=11,a8=5,求a11.分析利用通项公式先求出a1和d,再求a11,也可以利用通项公式的变形形式an=am+(n-m)d求解.解析解法一:设数列an的首项为a1,公差为d,由等差数列的通项公式及已知,得a1+4d=11a1=19解得.a1+7d=5d=-2a11=19+(11-1)(-2)=-1.解法二:a8=a5+(8-5)d,d=-2.a11=a8+(11-8)d=5+3(-2)=-1.说明(1)对于解法一,依据方程的思想,应用等差数列的通项公式先求出a1和d,确定通项,此法也称为基本量法.(2)对于解法二,依据通项公式的变形公式为:am=an+(
23、m-n)d,m,nN+,进一步变形为d=,应留意驾驭对它的敏捷应用.变式应用2已知等差数列an中,a10=29,a21=62,试推断91是否为此数列中的项.a10=a1+9d=29解析设等差数列的公差为d,则有,a21=a1+20d=62解得a1=2,d=3.an=2+(n-1)33n-1.令an3n-1=91,得n=N+.91不是此数列中的项.命题方向等差中项的应用例3已知a,b,c成等差数列,那么a2(b+c),b2(c+a),c2(a+b)是否成等差数列?分析已知a,b,c成等差数列,由等差中项的定义,可知a+c=2b,然后要证其他三项a2(b+c),b2(c+a),c2(a+b)是否成
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