。ㄒ唬┙虒W目標
1.知識與技能:通過實例,理解等差數(shù)列的概念;探索并掌握等差數(shù)列的通項公式;能在具體的問題情境中,發(fā)現(xiàn)數(shù)列的等差關系并能用有關知識解決相應的問題;體會等差數(shù)列與一次函數(shù)的關系。
2. 過程與方法:讓學生對日常生活中實際問題分析,引導學生通過觀察,推導,歸納抽象出等差數(shù)列的概念;由學生建立等差數(shù)列模型用相關知識解決一些簡單的問題,進行等差數(shù)列通項公式應用的實踐操作并在操作過程中,通過類比函數(shù)概念、性質、表達式得到對等差數(shù)列相應問題的研究。
3.情態(tài)與價值:培養(yǎng)學生觀察、歸納的能力,培養(yǎng)學生的應用意識。
。ǘ┙虒W重、難點
重點:理解等差數(shù)列的概念及其性質,探索并掌握等差數(shù)列的通項公式;會用公式解決一些簡單的問題,體會等差數(shù)列與一次函數(shù)之間的聯(lián)系。
難點:概括通項公式推導過程中體現(xiàn)出的數(shù)學思想方法。
。ㄈ⿲W法與教學用具
學法:引導學生首先從四個現(xiàn)實問題(數(shù)數(shù)問題、女子舉重獎項設置問題、水庫水位問題、儲蓄問題)概括出數(shù)組特點并抽象出等差數(shù)列的概念;接著就等差數(shù)列的特點,推導出等差數(shù)列的通項公式;可以用多種方法對等差數(shù)列的通項公式進行推導。
教學用具:投影儀
。ㄋ模┙虒W設想
[創(chuàng)設情景]
上節(jié)課我們學習了數(shù)列。在日常生活中,人口增長、教育貸款、存款利息等等這些大家以后會接觸得比較多的實際計算問題,都需要用到有關數(shù)列的知識來解決。今天我們就先學習一類特殊的數(shù)列。
[探索研究]
由學生觀察分析并得出答案:
。ǚ磐队捌┰诂F(xiàn)實生活中,我們經常這樣數(shù)數(shù),從0開始,每隔5數(shù)一次,可以得到數(shù)列:0,5,____,____,____,____,……
2000年,在澳大利亞悉尼舉行的奧運會上,女子舉重被正式列為比賽項目。該項目共設置了7個級別。其中較輕的4個級別體重組成數(shù)列(單位:kg):48,53,58,63。
水庫的管理人員為了保證優(yōu)質魚類有良好的生活環(huán)境,用定期放水清理水庫的雜魚。如果一個水庫的水位為18cm,自然放水每天水位降低2.5m,最低降至5m。那么從開始放水算起,到可以進行清理工作的那天,水庫每天的水位組成數(shù)列(單位:m):18,15.5,13,10.5,8,5.5
我國現(xiàn)行儲蓄制度規(guī)定銀行支付存款利息的方式為單利,即不把利息加入本金計算下一期的利息。按照單利計算本利和的公式是:本利和=本金×(1+利率×寸期).例如,按活期存入10 000元錢,年利率是0.72%。那么按照單利,5年內各年末的本利和分別是:
時間
年初本金(元)
年末本利和(元)
第1年
10 000
10 072
第2年
10 000
10 144
第3年
10 000
10 216
第4年
10 000
10 288
第5年
10 000
10 360
各年末的本利和(單位:元)組成了數(shù)列:10 072,10 144,10 216, 10 288,10 360。
思考:同學們觀察一下上面的這四個數(shù)列:0,5,10,15,20,…… ①
48,53,58,63 ②
18,15.5,13,10.5,8,5.5 ③
10 072,10 144,10 216, 10 288,10 360 ④
看這些數(shù)列有什么共同特點呢?
(由學生討論、分析)
引導學生觀察相鄰兩項間的關系,得到:
對于數(shù)列①,從第2項起,每一項與前一項的差都等于 5 ;
對于數(shù)列②,從第2項起,每一項與前一項的差都等于 5 ;
對于數(shù)列③,從第2項起,每一項與前一項的差都等于 -2.5 ;
對于數(shù)列④,從第2項起,每一項與前一項的差都等于 72 ;
由學生歸納和概括出,以上四個數(shù)列從第2項起,每一項與前一項的差都等于同一個常數(shù)(即:每個都具有相鄰兩項差為同一個常數(shù)的特點)。
[等差數(shù)列的概念]
對于以上幾組數(shù)列我們稱它們?yōu)榈炔顢?shù)列。請同學們根據(jù)我們剛才分析等差數(shù)列的特征,嘗試著給等差數(shù)列下個定義:
等差數(shù)列:一般地,如果一個數(shù)列從第2項起,每一項與它的前一項的差等于同一個常數(shù),那么這個數(shù)列就叫做等差數(shù)列。
這個常數(shù)叫做等差數(shù)列的公差,公差通常用字母d表示。那么對于以上四組等差數(shù)列,它們的公差依次是5,5,-2.5,72。
提問:如果在與中間插入一個數(shù)A,使,A,成等差數(shù)列數(shù)列,那么A應滿足什么條件?
由學生回答:因為a,A,b組成了一個等差數(shù)列,那么由定義可以知道:
A-a=b-A
所以就有
由三個數(shù)a,A,b組成的等差數(shù)列可以看成最簡單的等差數(shù)列,這時,A叫做a與b的等差中項。
不難發(fā)現(xiàn),在一個等差數(shù)列中,從第2項起,每一項(有窮數(shù)列的末項除外)都是它的前一項與后一項的等差中項。
如數(shù)列:1,3,5,7,9,11,13…中5是3和7的等差中項,1和9的等差中項。9是7和11的等差中項,5和13的等差中項。
看來,從而可得在一等差數(shù)列中,若m+n=p+q則
[等差數(shù)列的通項公式]
對于以上的等差數(shù)列,我們能不能用通項公式將它們表示出來呢?這是我們接下來要學習的內容。
⑴、我們是通過研究數(shù)列的第n項與序號n之間的關系去寫出數(shù)列的通項公式的。下面由同學們根據(jù)通項公式的定義,寫出這四組等差數(shù)列的通項公式。
由學生經過分析寫出通項公式:
① 這個數(shù)列的第一項是5,第2項是10(=5+5),第3項是15(=5+5+5),第4項是20(=5+5+5+5),……由此可以猜想得到這個數(shù)列的通項公式是
② 這個數(shù)列的第一項是48,第2項是53(=48+5),第3項是58(=48+5×2),第4項是63(=48+5×3),由此可以猜想得到這個數(shù)列的通項公式是
③ 這個數(shù)列的第一項是18,第2項是15.5(=18-2.5),第3項是13(=18-2.5×2),第4項是10.5(=18-2.5×3),第5項是8(=18-2.5×4),第6項是5.5(=18-2.5×5)由此可以猜想得到這個數(shù)列的通項公式是
④ 這個數(shù)列的第一項是10072,第2項是10144(=10172+72),第3項是10216(=10072+72×2),第4項是10288(=10072+72×3),第5項是10360(=10072+72×4),由此可以猜想得到這個數(shù)列的通項公式是
⑵、那么,如果任意給了一個等差數(shù)列的首項和公差d,它的通項公式是什么呢?
引導學生根據(jù)等差數(shù)列的定義進行歸納:
(n-1)個等式
所以
……
思考:那么通項公式到底如何表達呢?
……
得出通項公式:由此我們可以猜想得出:以為首項,d為公差的等差數(shù)列的通項公式為:
也就是說,只要我們知道了等差數(shù)列的首項和公差d,那么這個等差數(shù)列的通項就可以表示出來了。
選講:除此之外,還可以用迭加法和迭代法推導等差數(shù)列的通項公式:
。ǖ臃ǎ 是等差數(shù)列,所以
……
兩邊分別相加得
所以
。ǖǎ菏堑炔顢(shù)列,則有
……
所以
[例題分析]
例1、⑴求等差數(shù)列8,5,2,…的第20項.
⑵-401是不是等差數(shù)列-5,-9,-13,…的項?如果是,是第幾項?
分析:⑴要求出第20項,可以利用通項公式求出來。首項知道了,還需要知道的是該等差數(shù)列的公差,由公差的定義可以求出公差;
⑵這個問題可以看成是上面那個問題的一個逆問題。要判斷這個數(shù)是不是數(shù)列中的項,就是要看它是否滿足該數(shù)列的通項公式,并且需要注意的是,項數(shù)是否有意義。
解:⑴由=8,d=5-8=-3,n=20,得
⑵由=-5,d=-9-(-5)=-4,得這個數(shù)列的通項公式為由題意知,本題是要回答是否存在正整數(shù)n,使得-401=-4n-1成立。
解這個關于n的方程,得n=100,即-401是這個數(shù)列的第100項。
例題評述:從該例題中可以看出,等差數(shù)列的通項公式其實就是一個關于、、d、n(獨立的量有3個)的方程;另外,要懂得利用通項公式來判斷所給的數(shù)是不是數(shù)列中的項,當判斷是第幾項的項數(shù)時還應看求出的項數(shù)是否為正整數(shù),如果不是正整數(shù),那么它就不是數(shù)列中的項。
(放投影片)例2.某市出租車的計價標準為1.2元/km,起步價為10元,即最初的4km(不含4千米)計費10元。如果某人乘坐該市的出租車去往14km處的目的地,且一路暢通,等候時間為0,需要支付多少車費?
解:根據(jù)題意,當該市出租車的行程大于或等于4km時,每增加1km,乘客需要支付1.2元.所以,我們可以建立一個等差數(shù)列來計算車費.
令=11.2,表示4km處的車費,公差d=1.2。那么當出租車行至14km處時,n=11,此時需要支付車費
答:需要支付車費23.2元。
例題評述:這是等差數(shù)列用于解決實際問題的一個簡單應用,要學會從實際問題中抽象出等差數(shù)列模型,用等差數(shù)列的知識解決實際問題。
(放投影片)思考例題:例3 已知數(shù)列的通項公式為其中p、q為常數(shù),且p≠0,那么這個數(shù)列一定是等差數(shù)列嗎?
分析:判定是不是等差數(shù)列,可以利用等差數(shù)列的定義,也就是看(n>1)是不是一個與n無關的常數(shù)。
解:取數(shù)列中的任意相鄰兩項(n>1),
求差得
它是一個與n無關的數(shù).
所以是等差數(shù)列。
課本左邊“旁注”:這個等差數(shù)列的首項與公差分別是多少?
這個數(shù)列的首項。由此我們可以知道對于通項公式是形如的數(shù)列,一定是等差數(shù)列,一次項系數(shù)p就是這個等差數(shù)列的公差,首項是p+q.
例題評述:通過這個例題我們知道判斷一個數(shù)列是否是等差數(shù)列的方法:如果一個數(shù)列的通項公式是關于正整數(shù)n的一次型函數(shù),那么這個數(shù)列必定是等差數(shù)列。
[探究]
引導學生動手畫圖研究完成以下探究:
⑴在直角坐標系中,畫出通項公式為的數(shù)列的圖象。這個圖象有什么特點?
、圃谕粋直角坐標系中,畫出函數(shù)y=3x-5的圖象,你發(fā)現(xiàn)了什么?據(jù)此說一說等差數(shù)列與一次函數(shù)y=px+q的圖象之間有什么關系。
分析:⑴n為正整數(shù),當n取1,2,3,……時,對應的可以利用通項公式求出。經過描點知道該圖象是均勻分布的一群孤立點;
、飘嫵龊瘮(shù)y=3x-5的圖象一條直線后發(fā)現(xiàn)數(shù)列的圖象(點)在直線上,數(shù)列的圖象是改一次函數(shù)當x在正整數(shù)范圍內取值時相應的點的集合。于是可以得出結論:等差數(shù)列的圖象是一次函數(shù)y=px+q的圖象的一個子集,是y=px+q定義在正整數(shù)集上對應的點的集合。
該處還可以引導學生從等差數(shù)列中的p的幾何意義去探究。
[隨堂練習]
例1之后:課本45頁“練習”第1題;
例2之后:課本45頁“練習”第2題;
[課堂小結]
本節(jié)主要內容為:
、俚炔顢(shù)列定義:即(n≥2)
、诘炔顢(shù)列通項公式:(n≥1)
推導出公式:
(五)評價設計
1、已知是等差數(shù)列.
、 是否成立?呢?為什么?
⑵ 是否成立?據(jù)此你能得出什么結論?
是否成立?據(jù)此你又能得出什么結論?
2、已知等差數(shù)列的公差為d.求證:
本文來自:逍遙右腦記憶 http://yy-art.cn/gaozhong/155983.html
相關閱讀:高中數(shù)學教學中學生思維能力的培養(yǎng)