2019-2020学年高中数学 第一章 等差数列第一课时教案 北师大版必修5.doc

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2.1等差数列-北师大版必修5教案

2.1等差数列-北师大版必修5教案

2.1 等差数列-北师大版必修5教案一、教学目标1.了解等差数列的定义和概念;2.掌握等差数列的通项公式和求和公式;3.学会应用等差数列解决实际问题。

二、教学重点1.理解等差数列的概念及其特点;2.掌握等差数列的通项公式和求和公式;3.能够运用等差数列的公式解决实际问题。

三、教学难点1.理解等差数列的特点;2.理解通项公式和求和公式的原理。

四、教学方法1.教师讲授与学生演练相结合的方法;2.课堂练习与小组合作学习相结合的方法;3.让学生通过实例分析来理解概念和方法。

五、教学过程1. 引入(10分钟)教师通过贴近学生生活的例子,引入等差数列的概念和原理。

比如:两个人去旅行,第一个人每次走10米,第二个人每次走20米,问他们能不能相遇?如何计算相遇点的距离?2. 概念讲解(20分钟)教师讲解等差数列的定义和特点,包括公差、通项公式、前n项和公式等。

3. 公示演练(25分钟)教师让学生通过公式来计算等差数列的第n项和前n项和,并让学生互相检查答案。

4. 解决实际问题(20分钟)教师让学生通过实际例子来解决问题。

比如:如何计算摩托车行驶的路程?如果已知起点坐标、速度和时间,如何计算终点坐标?如果已知起点坐标和终点坐标,如何计算旅行时间?5. 小组合作学习(20分钟)将学生分成小组,让他们合作完成几道等差数列的题目,并将答案汇总到黑板上进行讲解。

6. 总结(5分钟)教师帮助学生总结本节课所学的知识。

六、教学资源1.课本;2.计算器;3.练习题。

七、教学评估1.课堂练习;2.作业练习;3.课后测试。

八、教学延伸让学生通过编写程序来计算等差数列的通项公式和前n项和,来巩固和拓展所学知识。

高中数学 第一章 数列教案 北师大版必修5

高中数学 第一章 数列教案 北师大版必修5

§1数列1.1 数列的概念(教师用书独具)●三维目标1.知识与技能理解数列及其有关概念,了解数列和函数之间的关系.2.过程与方法按照观察、猜想、发现、归纳和总结的学习过程,进行启发式教学,体会归纳思想.3.情感、态度与价值观通过本节课学习,体会数学源于生活,提高数学学习兴趣.●重点难点重点:了解数列的概念,了解数列是一种特殊函数.根据数列的前n项写出它的一个通项公式.难点:将数列作为一种特殊函数去认识,了解数列与函数之间的关系.(教师用书独具)●教学建议问题/情境设计意图师生活动同学们都知道大自然是美丽的,但如果我说,大自然还是懂数学的,你相信吗?下面,请看图片.师:多媒体课件展示生动丰富的大自然场景:花菜、向日葵、菠萝等,这些事物似乎都与这列数有关:1,1,2,3,5,8,13,21……生:观察图片,投入到教学活动中来.如果细心观察,就会发现自然界的一些看似千差万别的事物,似乎都能在这一列数中找到联系,这是巧合,还是别的什么原因?同学们若感兴趣,想研究它,就需要先来学习我们今天的内容:数列的概念.●教学流程创设问题情境,提出3个问题⇒引导学生解答问题,引出数列的有关概念⇒通过例1及变式训练,使学生进一步认识数列的有关概念⇒通过例2及变式训练,使学生掌握数列的通项公式的求法⇒通过例3及互动探究,让学生掌握利用通项公式确定数列的项的问题⇒归纳整理,进行课堂小结,整体认识所学知识⇒完成当堂双基达标,巩固所学知识,并进行反馈、矫正(对应学生用书第1页)课标解读1.了解数列、通项公式的概念.2.了解数列是自变量为正整数的一类函数(难点).3.能根据通项公式确定数列的某一项(重点).4.能根据数列的前几项写出数列的一个通项公式(重点、难点).数列的有关概念及表示【问题导思】小山想利用电子邮箱发送一个E-mail,但是由于长时间未登录邮箱,从而他忘记了邮箱的密码,只记得密码由3~8这6个数字构成,如:(1)3 4 5 6 7 8;(2)4 6 8 7 3 5;(3)7 6 5 3 8 4.1.这三组数字有什么异同之处?【提示】都是由3~8这6个数字构成,但是排列顺序不同.2.小山把上面3组数当成密码来试验时,都没有打开邮箱,他说:“仅仅知道数字及个数还不能确定密码”.那么,找到密码还需要确定什么?【提示】 数字的排列顺序. 1.数列的有关概念数列 按一定次序排列的一列数叫作数列 项 数列中的每一个数叫作这个数列的项首项 数列的第1项常称为首项 通项数列中的第n 项a n ,叫数列的通项2.数列的表示①一般形式:a 1,a 2,a 3,…,a n ,…; ②字母表示:上面数列也记为{a n }.数列的分类【问题导思】当n 分别取1,2,3,4,…时,sin n π2的值排成一个数列:1,0,-1,0…;当n分别取1,2,3,4,5时,sinn π2的值排成一个数列:1,0,-1,0,1.这两个数列是同一数列吗?若不是同一数列,这两个数列有何区别与联系?【提示】 不是同一数列.第一个数列有无穷多项,第二个数列共有5项,这5项恰好是第一个数列的前5项.按数列的项数,数列分为有穷数列与无穷数列. (1)项数有限的数列叫作有穷数列; (2)项数无限的数列叫作无穷数列.数列的通项公式【问题导思】传说古希腊毕达哥拉斯学派的数学家经常在沙滩上研究数学问题,他们在沙滩上画点或用小石子来表示数.如图:图1-1-1上图表示的数可构成数列1,4,9,16,…,这个数列的第n 项a n 与n 之间能否用一个函数式表示?怎样表示?【提示】 可以.函数式可表示为a n =n 2.1.如果数列{a n }的第n 项a n 与n 之间的函数关系可以用一个式子表示成a n =f (n ),那么这个式子就叫作这个数列的通项公式,数列的通项公式就是相应函数的解析式.2.数列可以看作定义域为正整数集N +(或它的有限子集)的函数,当自变量从小到大依次取值时,该函数对应的一列函数值就是这个数列.(对应学生用书第2页)数列的有关概念下列说法哪些是正确的?哪些是错误的?并说明理由.(1){0,1,2,3,4}是有穷数列; (2)所有自然数能构成数列; (3)同一个数在数列中可能重复出现; (4)数列1,2,3,4,…,2n 是无穷数列.【思路探究】 紧扣数列的有关概念,验证每一个说法是否符合条件. 【自主解答】 (1)错误.{0,1,2,3,4}是集合,不是数列. (2)正确.如将所有自然数按从小到大的顺序排列. (3)正确.数列中的数可以重复出现.(4)错误.数列1,2,3,4,…,2n ,共有2n 项,是有穷数列.1.数列{a n }表示数列a 1,a 2,a 3,…,a n ,…,不是表示一个集合,与集合表示有本质的区别.2.从数列的定义可以看出,如果组成数列的数相同而排列次序不同,那么它们就是不同的数列;在定义中,并没有规定数列中的数必须不同,因此,同一个数在数列中可以重复出现.下列说法正确的是( )A .数列3,5,7与数列7,5,3是相同数列B .数列2,3,4,4可以记为{2,3,4}C .数列1,12,13,…,1n ,…可以记为⎩⎨⎧⎭⎬⎫1nD .数列{2n +1}的第5项是10【解析】 数列是有序的,选项A 错;数列与数集是两个不同的概念,选项B 错;对于D ,当n =5时,a 5=2×5+1=11,选项D 错,故选C.【答案】 C由数列的前n 项写出数列的一个通项公式写出下列数列的一个通项公式. (1)1,-3,5,-7,9,…; (2)3,3,15,21,33,…; (3)22-12,32-13,42-14,52-15,…;(4)0.9,0.99,0.999,0.9999,…; (5)32,1,710,917,…. 【思路探究】 分析各项a n 与对应序号n 之间的关系,从中发现规律,得到一个合适的函数解析式,再验证是否正确即可.【自主解答】 (1)数列各项的绝对值为1,3,5,7,9,…是连续的正奇数,考虑(-1)n +1具有转换符号的作用,所以数列的一个通项公式为a n =(-1)n +1(2n -1).(2)数列可化为3,9,15,21,27,…, 即3×1, 3×3,3×5,3×7,3×9,…,每个根号里面可分解成两个数之积,前一个因数为常数3,后一个因数为2n -1,故原数列的一个通项公式为a n =3(2n -1)=6n -3.(3)这个数列的前4项的分母都是序号加上1,分子都是分母的平方减去1,所以它的一个通项公式是:a n =(n +1)2-1n +1.(4)原数列可变形为:1-110,1-1102,1-1103,1-1104,…,故所给数列的一个通项为a n =1-110n . (5)将数列统一为32,55,710,917,…对于分子3,5,7,9,…,是序号的2倍加1,可得分子的通项公式为b n =2n +1;对于分母2,5,10,17,…联想到数列1,4,9,16,…即数列{n 2},可得分母的通项公式为c n =n 2+1,∴可得原数列的一个通项公式为a n =2n +1n 2+1.1.本题通过观察各项与项数的关系,再进行比较,归纳出结论,主要从以下几个方面来考虑:(1)符号用(-1)n或(-1)n +1来调节.(2)分式形式的数列,分子、分母分别找通项,要充分借助分子、分母的关系.(3)将数列的各项分解成若干个基本数列后再进行分析归纳.2.根据数列的前几项求它的一个通项公式,要注意观察每一项的特点,可以用添项、还原、分割等办法,转化为一些常见数列的通项公式来求.根据数列的前几项,写出数列的一个通项公式. (1)23,415,635,863,…;(2)12,2,92,8,252,…; (3)2,22,222,2 222,….【解】 (1)分子均为偶数,分母分别为1×3,3×5,5×7,7×9是相邻两个奇数的乘积,故a n =2n(2n -1)(2n +1).(2)将分母统一成2,在数列12,42,92,162,252,…中分母为2,分子为n 2,故a n =n 22.(3)由9,99,999,9 999,…的通项公式a n =10n-1可知,2,22,222,2 222,…的通项公式为a n =29(10n-1).利用通项公式确定数列的项已知数列{a n }的通项公式为a n =3n 2-28n . (1)写出数列的第4项和第6项;(2)-49和68是该数列的项吗?若是,是第几项?若不是,请说明理由. 【思路探究】 (1)将n =4,6代入a n 即可.(2)若某个数是数列的某一项,则在通项中必存在一个正整数n 与其对应,否则就不是数列中的项.【自主解答】 (1)∵a n =3n 2-28n , ∴a 4=3×42-28×4=-64,a 6=3×62-28×6=-60.(2)令3n 2-28n =-49,即3n 2-28n +49=0, 解得n =7,或n =73(舍).∴-49是该数列的第7项, 即a 7=-49.令3n 2-28n =68,即3n 2-28n -68=0, 解得n =-2,或n =343.∵-2∉N +,343∉N +,∴68不是该数列的项.1.数列的通项公式给出了第n 项a n 与它的位置序号n 之间的关系,只要用序号代替公式中的n ,就可以求出数列的相应项.2.判断某数值是否为该数列的项,需假定它是数列中的项去列方程.若方程的解为正整数则是数列的一项;若方程无解或解不是正整数,则不是该数列的一项.若本例的条件不变,(1)试写出该数列的第3项和第8项;(2)问20是不是该数列的一项,若是,应是第几项?【解】 (1)∵a n =3n 2-28n , ∴a 3=3×32-28×3=-57,a 8=3×82-28×8=-32.(2)设3n 2-28n =20,解得n =10或n =-23(舍去).∵n ∈N +,∴20是该数列的第10项.(对应学生用书第3页)归纳推理在求数列通项公式中的应用(12分)根据下面的图形及相应的点数,在空格及括号中分别填上适当的图形和点数,并写出由图中点数依次组成的数列的通项公式.(1) (3) (6) 图1-1-2【思路点拨】 观察图形的构成规律,寻找点数构成的数列中a 1与a 2,a 2与a 3的关系,便可发现a 4,a 5,…,a n 的取值规律及图形的构成特征.【规范解答】 观察前3个图形和点数,易知(10) (15)4分记图形中的点数构成的数列为{a n }.观察可知:a 1=1=22=1×22, a 2=3=62=2×32, a 3=6=122=3×42, a 4=10=202=4×52, a 5=15=302=5×62.9分∴数列{a n }的通项公式为a n =n (n +1)2.12分本题先观察数列前n 项的共同特点,再概括出数列的通项公式.这种推理就是归纳推理.归纳推理就是由个别事实概括出一般结论的推理,归纳推理是一种重要的推理方法,在数学领域有着广泛的应用.1.对通项公式的理解(1)数列的通项公式的表示形式不一定是唯一的,如数列:1,0,-1,0,1,0,-1,0,…,通项公式可以是a n =sinn π2,也可以是a n =cosn -12π(n ∈N +).(2)并不是所有数列都能写出通项公式.如由π的精确度的数值排列:3,3.1,3.14,3.141,3.1415,…就写不出通项公式.2.根据数列的前几项写出数列的一个通项公式是不完全归纳法,它蕴涵着“从特殊到一般”的思想.3.数列是一类特殊函数,因此用函数观点解决数列问题是一种常用的方法,但要注意其定义域为正整数集或其有限子集.(对应学生用书第4页)1.下列说法中,正确的是( )A .数列1,3,5,7可表示为{}1,3,5,7B .数列1,0,-1,-2与数列-2,-1,0,1是相同的数列C .数列{n +1n }的第k 项为1+1kD .数列0,2,4,6,8,…可记为{2n }【解析】 由数列定义知A 错,B 中排列次序不同,D 中n ∈N . 【答案】 C2.(2013·宝鸡高二检测)数列13,24,35,46,…的一个通项公式是( )A .a n =1n -1B .a n =n 2n -1C .a n =n n +2 D .a n =n2n +1【解析】 观察前4项的特点易知a n =nn +2.【答案】 C3.(原创题)在数列{n 2-1n }中,第7项是________.【解析】 令n =7,则n 2-1n =72-17=487.【答案】4874.已知数列{a n },a n =kn -5,且a 8=1,求a 16. 【解】 由a 8=1,得8k -5=1,解得k =34,∴a n =34n -5,∴a 16=34×16-5=7.(对应学生用书第79页)一、选择题1.下列解析式中不是数列1,-1,1,-1,1,…的通项公式的是( ) A .a n =(-1)nB .a n =(-1)n +1C .a n =(-1)n -1 D .a n =⎩⎪⎨⎪⎧1 n 为奇数,-1 n 为偶数.【解析】 A 中当n =1时,a 1=-1,n =2时,a 2=1,显然不是数列1,-1,1,-1,1,…的通项公式.【答案】 A2.已知数列{a n }的通项公式是a n =n 2+2,则其第3、4项分别是( ) A .11,3 B .11,15 C .11,18 D .13,18【解析】 a 3=32+2=11,a 4=42+2=18. 【答案】 C3.已知数列1,3,5,7,…,2n -1,…则35是它的( ) A .第22项 B .第23项 C .第24项 D .第28项【解析】 令2n -1=35,解得n =23. 【答案】 B4.下列四个数中,是数列{n (n +1)}中的一项的是( ) A .380 B .39 C .32 D .23【解析】 分别令n (n +1)=380,39,32,23解出n ∈N +即可,验证知n =19时,19×20=380.【答案】 A5.(2013·德州高二检测)数列-13×5,25×7,-37×9,49×11,…的通项公式a n 为( )A .(-1)n +11(2n +1)(2n +3)B .(-1)n +1n(2n +1)(2n +3)C .(-1)n1(2n +1)(2n +3)D .(-1)nn(2n +1)(2n +3)【解析】 观察式子的分子为1,2,3,4,…,n ,…,分母为3×5,5×7,7×9,…,(2n +1)(2n +3),…,而且正负间隔,故通项公式a n =(-1)nn(2n +1)(2n +3).【答案】 D 二、填空题6.数列35,12,511,37,717,…的一个通项公式是________.【解析】 数列35,12,511,37,717,…即数列35,48,511,614,717,…,故a n =n +23n +2.【答案】 a n =n +23n +27.已知数列{a n }的通项公式a n =-n 2+7n +9,则其第3、4项分别是________、________. 【解析】 a 3=-32+7×3+9=21,a 4=-42+7×4+9=21. 【答案】 21 218.已知曲线y =x 2+1,点(n ,a n )(n ∈N +)位于该曲线上,则a 10=________. 【解析】 ∵点(n ,a n )位于曲线y =x 2+1上,∴a n =n 2+1,故a 10=102+1=101. 【答案】 101 三、解答题9.根据数列的前几项,写出下列各数列的一个通项公式. (1)-1,7,-13,19,… (2)0.8,0.88,0.888,… (3)12,14,-58,1316,-2932,6164,… 【解】 (1)符号可通过(-1)n表示,后面的数的绝对值总比前面的数的绝对值大6, 故通项公式为a n =(-1)n·(6n -5).(2)将数列变形为89(1-0.1),89(1-0.01),89(1-0.001),…,∴a n =89(1-110n ).(3)各项的分母分别为21,22,23,24,…,易看出第2,3,4项的分子分别比分母少3.因此把第1项变为-2-32.原数列可化为-21-321,22-322,-23-323,24-324,…,∴a n =(-1)n·2n-32n .10.已知数列{a n }中,a 1=2,a 17=66,通项公式是项数n 的一次函数. (1)求数列{a n }的通项公式; (2)88是否是数列{a n }中的项?【解】 (1)设a n =an +b .∴a 1=a +b =2,①a 17=17a +b =66.②②-①,得16a =64,∴a =4,b =-2. ∴a n =4n -2(n ∈N +).(2)令4n -2=88⇒4n =90,n =452∉N +,∴88不是数列{a n }中的项.图1-1-311.如图1-1-3所示,有n (n ≥2)行n +1列的士兵方阵:(1)写出一个数列,用它表示当n 分别为2,3,4,5,6,…时方阵中的士兵人数.(2)说出(1)中数列的第5,6项,用a 5,a 6表示; (3)若把(1)中的数列记为{a n },求该数列的通项公式a n ; (4)求a 10,并说明a 10所表示的实际意义.【解】 (1)当n =2时,表示士兵的人数为2行3列,人数为6;当n =3时,表示3行4列,人数为12,依此类推,故所求数列为6,12,20,30,42,….(2)方阵的行数比数列的序号大1,因此第5项表示的是6行7列,第6项表示7行8列,故a 5=42,a 6=56.(3)根据对数列的前几项的观察、归纳,猜想数列的通项公式. 前4项分别为:6=2×3,12=3×4,20=4×5,30=5×6 因此a n =(n +1)(n +2).(4)由(3)知a 10=11×12=132,a 10表示11行12列的士兵方阵中士兵的人数.(教师用书独具)数列{a n }的通项公式是a n =n 2-21n2(n ∈N +).(1)0和1是不是数列{a n }中的项?如果是,那么是第几项?(2)数列{a n }中是否存在连续且相等的两项?若存在,分别是第几项?【思路探究】 若某个数是数列的某一项,则在通项中必存在一个正整数n 与其对应,否则就不是数列中的项.【自主解答】 (1)若0是{a n }中的第n 项,则n 2-21n2=0,∵n ∈N +,∴n =21.∴0是{a n }中的第21项. 若1是{a n }中的第n 项,则n 2-21n2=1,∴n 2-21n =2,即n 2-21n -2=0. ∵方程n 2-21n -2=0不存在正整数解, ∴1不是{a n }中的项.(2)假设{a n }中存在第m 项与第m +1项相等,即a m =a m +1,则解得m =10. ∴数列{a n }中存在连续的两项第10项与第11项相等.1.本题易忽视n ∈N +,导致解方程n 2-21n -2=0出错.2.数列通项公式反映了一个项与项数的函数关系,通项公式的作用: (1)求数列中任意一项;(2)检验某数是否是该数列中的一项.在上述例题中,当n 为何值时,a n <0? 【解】 由a n <0,得0<n <21, 又∵n ∈N +,∴当n =1,2,3,…,20时,a n <0.1.2 数列的函数特性(教师用书独具)●三维目标1.知识与技能了解递增数列、递减数列、常数列的概念.掌握判断数列增减性的方法.2.过程与方法通过画数列图像,观察图像的升降趋势的学习过程使学生体会数列的增减性,学习过程采用启发、引导式教学.3.情感、态度与价值观通过本节课的学习培养学生数形结合思想,函数思想的应用.●重点难点判定数列的增减性.(教师用书独具)●教学建议针对判断数列的增减性问题可以从以下两种方法着手解决:(1)图像法:利用数列的图像的升、降趋势进行判断.(2)定义法:根据相邻两项a n与a n+1的大小关系来判断.判断这两项的大小可采用作差或作商的方法.●教学流程根据本节知识,提出问题:从函数的单调性上观察数列特点⇒引导学生回答问题引出递增、递减、常数列,讲解各自特点⇒通过例1及变式训练,使学生掌握数列的图像及应用⇒通过例2及变式训练,让学生掌握数列增减性的判断⇒通过例3及变式训练,使学生会求数列的最大(小)项问题⇒归纳整理,进行课堂小结,整体认识本节课所学知识⇒完成当堂双基达标,巩固所学知识并进行反馈矫正(对应学生用书第4页)课标解读1.了解数列的几种简单的表示方法(列表、图像、通项公式)(重点).2.了解递增数列、递减数列、常数列的概念.3.掌握判断数列增减性的方法(难点).数列的表示法表示一个数列我们可以用图像、列表、通项公式.数列增减性【问题导思】观察以下几个数列:①1,2,3,4,…;②-2,-4,-6,-8,…;③1,1,1,1,….从函数的单调性上考查,以上三个数列有何特点?【提示】①是递增的数列②是递减的数列③是常数列名称定义表达式图像特点递增数列从第2项起,每一项都大于它前面的一项a n+1>a n上升递减数列从第2项起,每一项都小于它前面的一项a n+1<a n下降常数列各项都相等a n+1=a n不升不降(对应学生用书第5页)数列的图像及应用已知数列{a n }的通项公式为a n =22n -9,画出它的图像,并判断增减性.【思路探究】 借助函数y =22x -9的图像作出数列{a n }的图像,然后根据图像的升降趋势判断单调性.【自主解答】 图像如图所示,该数列在{1,2,3,4}上是递减的,在{5,6,…}上也是递减的.1.解答本题的关键是借助函数y =1x -92的图像.2.若数列的通项公式a n =f (n )所对应的函数y =f (x )是基本初等函数,则可利用对应函数的图像及性质,研究数列的性质.把数列{n 2-9n }用列表法表示出来,在直角坐标系中画出它的图像,并根据图像指出它的增减性.【解】 列表法表示为: 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 … 项-8-14-18-20-20-18-14-8…记a n =n 2-qn ,数列图像如图所示:由图像直观地看出它在{1,2,3,4}上是递减的,在{5,6,7,8,…}上是递增的.数列增减性的判断已知数列{a n }的通项公式a n =nn 2+1,试判断该数列的增减性.【思路探究】 可用作差法或作商法判断数列的增减性.【自主解答】 a n +1-a n =n +1(n +1)2+1-nn 2+1=1-n 2-n[(n +1)2+1](n 2+1). 因为n ∈N +,所以1-n 2-n <0, 所以a n +1-a n <0,即a n +1<a n .故该数列为递减数列.1.本题中1-n 2-n 的符号判断是关键,不要忽视n ∈N +这一条件.2.应用函数单调性的判断方法来判断数列的单调性,常用的方法有:作差法,将a n +1-a n 与0进行比较;作商法,将a n +1a n与1进行比较(在作商时,要注意a n <0还是 a n >0).判断数列1,23,35,47,…,n2n -1,…的增减性.【解】 设a n =n2n -1. ∵a n +1-a n =n +12n +1-n 2n -1=-1(2n +1)(2n -1)<0,∴a n +1<a n ,∴{a n }是递减数列.求数列的最大(小)项已知数列{a n }的通项公式a n =(n +1)(1011)n(n ∈N +),试问数列{a n }有没有最大项?若有,求最大项和最大项的项数;若没有,说明理由.【思路探究】 假设存在最大项→作差a n +1-a n →讨论差式的符号→确定最大项 【自主解答】 法一 假设数列{a n }中存在最大项. ∵a n +1-a n=(n +2)(1011)n +1-(n +1)(1011)n =(1011)n ·9-n11,当n <9时,a n +1-a n >0,即a n +1>a n ; 当n =9时,a n +1-a n =0,即a n +1=a n ; 当n >9时,a n +1-a n <0,即a n +1<a n . 故a 1<a 2<a 3<…<a 9=a 10>a 11>a 12…,所以数列中有最大项,最大项为第9、10项,且a 9=a 10=1010119.法二 假设数列{a n }中有最大项,并设第k 项为最大项,则⎩⎪⎨⎪⎧a k ≥a k -1a k ≥a k +1对任意的k ∈N +且k≥2都成立.即⎩⎪⎨⎪⎧(k +1)(1011)k≥k (1011)k -1,(k +1)(1011)k≥(k +2)(1011)k +1,∴⎩⎪⎨⎪⎧1011(k +1)≥k ,k +1≥1011(k +2),解得9≤k ≤10. 又k ∈N +,∴数列{a n }中存在的最大项是第9项和第10项, 且a 9=a 10=1010119.1.解答探索性题目的方法:首先假设存在,然后在此前提下,利用已知条件进行推理,若推出合理的结论,则说明存在;若推出矛盾的结论,则说明不存在.2.求数列的最大(小)项的两种方法:(1)利用判断函数增减性的方法,先判断数列的增减情况,再求数列的最大项或最小项. (2)设a k 是最大项,则有⎩⎪⎨⎪⎧a k ≥a k -1a k ≥a k +1对任意的k ∈N +且k ≥2都成立,解不等式组即可.已知数列{a n }的通项公式为a n =4n -122n -7,求数列{a n }的最大项和最小项.【解】 ∵a n +1-a n =4n -82n -5-4n -122n -7=(4n -8)(2n -7)-(4n -12)(2n -5)(2n -5)(2n -7)=(8n 2-44n +56)-(8n 2-44n +60)(2n -5)(2n -7)=-4(2n -5)(2n -7)=-1(n -52)(n -72)当n ≤2时,a n +1-a n <0,即a n +1<a n ; 当n =3时,a n +1-a n >0,即a n +1>a n ; 当n ≥4时,a n +1-a n <0,即a n +1<a n . 又当n ≤3时,a n <2;当n ≥4时,a n >2. ∴a 4>a 5>…>a n >…>2>a 1>a 2>a 3. 故a 3最小为0,a 4最大为4.(对应学生用书第6页)忽视n 的范围致误设数列{a n }的通项公式为:a n =n 2+kn (n ∈N +),若数列{a n }是单调递增数列,求实数k 的取值范围 .【错解】 ∵a n =n 2+kn ,其图像对称轴方程为n =-k2,又数列{a n }是单调递增数列, ∴-k2≤1,得k ≥-2.故实数k 的取值范围为[-2,+∞).【错因分析】 导致上述错解的原因是仅考虑了数列{a n }为单调递增数列时的一种情形,而没考虑到n ∈N +,n 的值是离散的.【防范措施】 数列是特殊函数,一定要注意其定义域是N +(或它的有限子集). 【正解】 法一 ∵数列{a n }是单调递增数列, ∴a n +1-a n >0(n ∈N +)恒成立. 又∵a n =n 2+kn (n ∈N +),∴(n +1)2+k (n +1)-(n 2+kn )>0恒成立. 即2n +1+k >0.∴k >-(2n +1)(n ∈N +)恒成立.而n ∈N +时,-(2n +1)的最大值为-3(n =1时), ∴k >-3.即k 的取值范围为(-3,+∞).法二 结合二次函数y =x 2+kx 的图像,要使{a n }是递增数列,只要a 1<a 2,即可, 即1+k <4+2k ,得k >-3, 所以k 的取值范围为(-3,+∞).1.数列的三种表示方法各有优缺点:(1)用通项公式表示数列,简洁明了,便于计算.公式法是常用的数学方法.(2)列表法的优点是不经过计算,就可以直接看出项数与项的对应关系.(3)图像能直观形象地表示出随着序号的变化,相应项变化的趋势.2.判断一个数列的增减性,可以借助于图像的升、降趋势进行判断,也可以利用递增数列、递减数列、常数列的定义进行判断,即通过判断一个数列的任意相邻两项之间的大小关系来确定数列的增减性.(对应学生用书第7页)1.已知数列{a n }的通项公式a n =a ⎝ ⎛⎭⎪⎫12n(a <0),则该数列是( )A .递减数列B .递增数列C .常数列D .以上都不是【解析】 ∵a n +1-a n =a ⎝ ⎛⎭⎪⎫12n +1-a ⎝ ⎛⎭⎪⎫12n= -a ⎝ ⎛⎭⎪⎫12n +1>0,即a n +1>a n ,∴该数列是递增数列.【答案】 B2.递减数列{a n }中,a n =kn (k 为常数),则实数k 的取值范围是( ) A .R B .(0,+∞) C .(-∞,0) D .(-∞,0]【解析】 a n +1-a n =k (n +1)-kn =k <0. 【答案】 C3.若数列{a n }的通项公式为a n =k3n (k >0,且k 为常数),则该数列是________(填“递增”、“递减”)数列.【解析】 a n +1a n =k 3n +1·3n k =13<1.∵k >0,∴a n >0,∴a n +1<a n ,∴{a n }是递减数列. 【答案】 递减4.写出数列1,24,37,410,513,…的通项公式,并判断其增减性.【解】 通项公式为a n =n 3n -2. ∵a n +1-a n =n +13(n +1)-2-n 3n -2=-2(3n +1)(3n -2)<0,∴a n +1<a n ,∴{a n }是递减数列.(对应学生用书第81页)一、选择题1.已知数列{a n }中,a n +1=a n +2,则数列{a n }是( ) A .递增数列 B .递减数列 C .常数列 D .以上都不对【解析】 ∵a n +1=a n +2,∴a n +1-a n =2>0, ∴a n +1>a n ,故数列{a n }为递增数列. 【答案】 A2.已知数列{a n }满足a 1>0,且a n +1=nn +1a n ,则数列{a n }的最大项是( ) A .a 1 B .a 9 C .a 10 D .不存在 【解析】 ∵a 1>0且a n +1=nn +1a n ,∴a n >0,a n +1a n =nn +1<1, ∴a n +1<a n ,∴此数列为递减数列,故最大项为a 1. 【答案】 A3.(2013·西安高二检测)已知数列{a n }的通项公式是a n =2nn +1,那么这个数列是( ) A .递增数列 B .递减数列C .摆动数列D .常数列【解析】 a n +1-a n =2(n +1)n +2-2n n +1=2(n +1)2-2n 2-4n (n +1)(n +2)=2(n +1)(n +2)>0,∴{a n }是递增数列.【答案】 A4.已知a n =-2n 2+9n +3,则数列{a n }中的最大项为( ) A .a 1=10 B .a 2=13 C .a 3=12 D .以上均不正确【解析】 a n =-2(n -94)2+1058,由于n ∈N +,∴当n =2时,a 2=13最大. 【答案】 B5.(2013·沈阳高二检测)函数y =f (x )的图像在下列图中,并且对任意a 1∈(0,1),由关系式a n +1=f (a n )得到的数列{a n }满足a n +1>a n (n ∈N +),则该函数的图像可能是( )【解析】 由a n +1=f (a n )及a n +1>a n 可知,f (a n )>a n ,即图像上每一点的纵坐标大于其横坐标,∴函数y =f (x )的图像应在直线y =x 上方,故选A.【答案】 A 二、填空题6.(2013·黄冈高二检测)已知数列{a n }满足a 1=2,a n +1=1+a n1-a n(n ∈N +),则a 2 012=________.【解析】 ∵a 1=2由a n +1=1+a n 1-a n 得a 2=-3,a 3=-12,a 4=13,a 5=2,∴{a n }为周期为4的数列,∴a 2 012=a 4×503=a 4=13.【答案】 137.已知数列{a n },a n =2n 2-10n +3,它的最小项是________.【解析】 a n =2n 2-10n +3=2(n -52)2-192.故当n =2或3时,a n 最小.【答案】 2或3项8.已知数列{a n }的通项公式为a n =4n -102,则数列从第________项开始值大于零.【解析】 令4n -102>0得n >2512,∴数列{a n }从第26项开始大于零. 【答案】 26 三、解答题9.已知数列{a n }的通项公式为a n =-n 2+10n +11,试作出其图像,并判断数列的增减性.【解】 列表:n 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 … a n20273235363532272011…图像如图所示:由数列的图像知,当1≤n ≤5时数列递增;当n ≥5时数列递减. 10.已知函数f (x )=x -1x,设a n =f (n )(n ∈N +), (1)求证:a n <1;(2){a n }是递增数列还是递减数列?为什么? 【解】 (1)证明 a n =f (n )=n -1n =1-1n<1. (2)∵a n +1-a n =(n +1)-1n +1-n -1n =(1-1n +1)-(1-1n )=1n (n +1)>0,∴a n +1>a n , ∴{a n }是递增数列.11.(2013·广州高二检测)已知数列{a n }的通项公式为a n =n 2-5n +4. (1)数列中有多少项是负数?(2)n 为何值时,a n 有最小值?并求出最小值. 【解】 (1)由n 2-5n +4<0,解得1<n <4. ∵n ∈N +,∴n =2,3. ∴数列中有两项是负数.(2)法一 ∵a n =n 2-5n +4=⎝ ⎛⎭⎪⎫n -522-94,可知对称轴方程为n =52.又因n ∈N +,故n =2或3时,a n 有最小值,其最小值为a 2=a 3=22-5×2+4=32-5×3+4=-2.法二 设第n 项最小,由⎩⎪⎨⎪⎧a n ≤a n +1a n ≤a n -1,得⎩⎪⎨⎪⎧n 2-5n +4≤(n +1)2-5(n +1)+4,n 2-5n +4≤(n -1)2-5(n -1)+4. 解这个不等式组得2≤n ≤3, ∴n =2,3,∴a 2=a 3且最小,∴a 2=a 3=22-5×2+4=32-5×3+4=-2.(教师用书独具)已知函数f (x )=2x -2-x,数列{a n }满足f (log 2a n )=-2n . (1)求数列{a n }的通项公式; (2)证明数列{a n }是递减数列.【思路探究】 首先建立关于a n 的一元二次方程求解,再证明a n >a n +1即可证明数列{a n }是递减数列.【自主解答】 (1)∵f (x )=2x-2-x,f (log 2a n )=-2n , ∴2log 2a n -2-log 2a n =-2n , ∴a n -1a n=-2n ,∴a n 2+2na n -1=0,解得a n =-n ±n 2+1. ∵a n >0,∴a n =n 2+1-n ,n ∈N +.(2)a n +1a n =(n +1)2+1-(n +1)n 2+1-n=n 2+1+n(n +1)2+1+(n +1)<1. ∵a n >0,∴a n +1<a n , ∴数列{a n }是递减数列.本题是函数、方程与数列的典型结合与运用,要比较a n 与a n +1的大小,可以用作差法或作商法,即若a n +1-a n >0,则a n +1>a n ,可以判断数列{a n }是递增数列;当a n >0时,若a n +1a n>1,则a n +1>a n ,也能判断数列{a n }是递增数列.对于递减数列,同理可以给出判断.若数列{a n }的通项公式为a n =-2n 2+13n (n ∈N +),画出它在x 轴上方的图像,并根据图像求出a n 的最大值,并在同一坐标系中画出函数f (x )=-2x 2+13x 的图像,根据图像求出f (x )的最大值.若用函数来求a n =-2n 2+13n 的最大值,应如何处理?【解】 由-2n 2+13n >0,可得0<n <132.又因为n ∈N +,所以n =1,2,3,4,5,6,分别代入通项公式,可得a 1=11,a 2=18,a 3=21,a 4=20,a 5=15,a 6=6,图像如图所示,为6个点.最大值为21.函数f (x )=-2x 2+13x 的图像如图所示(图中曲线).f (x )=-2x 2+13x =-2(x -134)2+1698,所以当x =134时,f (x )max =1698. 用函数来求{a n }的最大值时, 因为3<134<4,且314离3较近,所以最大值为a 3=21.§2等差数列2.1 等差数列 第1课时 等差数列(教师用书独具)●三维目标 1.知识与技能掌握等差数列通项公式及推导,掌握判断等差数列的方法. 2.过程与方法通过对等差数列图像的应用进一步渗透数形结合思想,通过等差数列通项公式的运用,渗透方程思想.3.情感、态度与价值观通过对等差数列的研究,使学生明白等差数列与一般数列的内在联系,从而渗透特殊与一般的辨证唯物主义观点.●重点难点重点:等差数列的判定.难点:求等差数列的通项公式及其应用.(教师用书独具)●教学建议问题:数列:1,3,( ),7,9,…2,5,8,( ),14,…-2,3,8,( ),18,…师:先根据数列的特点填空,再思考一下这些数列的共同特点?生:后一项减前一项都等于常数.师:对这样的数列,如何表示相邻两项的关系(a n+1与a n)?生:a n+1-a n=d(d为常数).师:这样的数列就是我们这节课要讲的等差数列.(板书课题)●教学流程创设情境,提出了2个问题⇒引导学生根据问题引入等差数列⇒通过例1及互动探究,使学生掌握等差数列的判定⇒通过例2及变式训练,使学生掌握如何求通项公式⇒通过例3及变式训练,使学生掌握等差数列通项公式的应用⇒归纳整理,进行课堂小结,整体认识本节课所学知识⇒完成当堂双基达标,巩固所学知识并进行反馈矫正(对应学生用书第7页)课标解读1.理解等差数列的概念(重点).2.掌握等差数列的判断方法(重点).3.掌握等差数列的通项公式及其应用(重点、难点).等差数列的概念【问题导思】对于数列2,4,6,8,…该数列相邻两项的差(后项减去前项)有什么特点?怎样表示相邻两项间的关系?【提示】等于同一常数.a n+1-a n=2或a n-a n-1=2(n≥2).文字语言从第2项起,每一项与它前一项的差等于同一个常数,这样的数列就叫做等差数列.称这个常数为等差数列的公差,通常用字母d表示.符号语言若a n-a n-1=d(n≥2),则数列{a n}为等差数列.等差数列的通项公式【问题导思】你能观察出数列2,4,6,8,…的通项公式吗?能否给予证明?【提示】a n=2n,证明如下:由a n+1-a n=2,。

北师大版高中数学必修5第一章 数列等差数列习题教案

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北师大版高中数学必修5第一章数列等差数列习题教案 【导入】 【知识点拨】一、 数列定义及通项公式1、 定义:按照一定顺序排成的一列数(注意:顺序不等同于规律,有顺序不一定有规律)2、 通项公式:用来表示数列的项与项数之间的关系的式子,通常可看作是关于n 的函数:)(n f a n =一些基本数列的通项公式:①1,2,3,4...n a n =②1,3,5,7...12-=n a n ③2,4,6,8...n a n 2=④1,4,9,16...2n a n = ⑤2,4,8,16.32...n n a 2=⑥-1,1,-1,1...n n a )1(-= ⑦9,99,999,9999...110-=n n a ⑧a,b,a,b,a (2))1(2ab a b a n n --++=【例题】观察下列数列的前几项,写出它们一个通项公式: ⑴ (26)25,1716,109,54⑵ 2,22,222,2222,… ⑶,...1126,917,710,1,32--⑷, (6)54,543,432,321 3、 前n 项和:n n n a a a a a S +++++=-1321...,通常可看作是关于n 的函数:)(n f S n =前n 项和n n a S 与之间的关系:1S )1(=n n a =-n n S S )1(≥n【例题】⑴已知数列}{n a 的前n 项和n n S n 322-=,求它的通项公式n a ⑵已知数列}{n a 的前n 项和35-=n n S ,求它的通项公式n a二、等差数列1、 相关性质:等差数列的定义、通项公式、求和公式、性质等1)项数为奇数21n -的等差数列有:1s n s n =-奇偶n s s a a -==奇偶中,21(21)n n s n a -=- 2)项数为偶数2n 的等差数列有:1n n s as a +=奇偶,s s nd -=偶奇21()n n n s n a a +=+ 3)若等差数列n a 与n b 的前n 项和分别为n S ,n T 则:1212--=n n n n T S b a 3.等差数列的判定:{a n }为等差数列⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧+=+=+==-⇔+++数”)(缺常数项的“二次函的“一次函数”)(关于(定义)Bn An S n B An a a a a d a a nn n n n n n 22112 即:*),2(2(11n 1n N n n a a a d d a a a n n n n ∈≥+=⇔=-⇔-++为常数)}{Bn An s b kn a n n +=⇔+=⇔2;4.三个数成等差可设:a ,a +d ,a +2d 或a -d ,a ,a +d ; 四个数成等差可设:a -3d ,a -d ,a +d ,a +3d .5.等差数列与函数:1)等差数列通项公式与一次函数的关系:从函数的角度考查等差数列的通项公式:a n = a 1+(n-1)d=d ·n+ a 1-d, a n 是关于n 的一次式;从图像上看,表示等差数列的各点(n,n a )均匀排列在一条直线上,由两点确定一条直线的性质,不难得出,任两项可以确定一个等差数列.k=d=11--n a a n ,d=m n a a mn --,由此联想点列(n ,a n )所在直线的斜率.2)点)S (n,n 在没有常数项的二次函数2n S pn qn =+上。

数学北师大版高中必修5等差数列(第1课时:等差数列的概念、通项公式)

数学北师大版高中必修5等差数列(第1课时:等差数列的概念、通项公式)
(2) 所以这个数列不是等差数列。
例2、(1)求等差数列9,5,1,…第10项;
(2)已知等差数列 中,
求首项 和公差 。
解:(1)
(2)
7(2)盯住基本量,强化方程思想的运用
例3、已知在等差数列 中,
试求出数列的通项公式。
解:设公差为 ,则可建立一个以首项 和公差 为未知数的二元一次方程组,如下:
③老师视具体情况可择讲解:迭加法和迭代法推导等差数列的通项公式。
7、概念、公式的运用。
7(1)基本运用及其变通、提高
例1:判断下列数列是否为等差数列。
分析:注意等差数列定义运用及变通,若是等差数列,则运用正整数 的任意性,尝试运算求差 为一个常数;否则,只需找出一个反倒,足以说明不是等差数列。
略解:(1) 由 的任意性,此数列是等差数列;
⑥概念:一般地,如果一个数列从第2项起,每一项与前一项的差是同一个常数,称这个数列为等差数列,称此常数为等差数列的公差,通常用字母 表示。对于以上四个等差数列,它们的公差依次是2,-2,- , 。
3、等差数列通项公式的互动探究
(1)提出问题:对于以上四个等差数列,能不能用通项公式将它们表示出来呢?
提示:写出通项公式 ,即第 项 与其序号 之间的函数关系表达式 ,可根据前三或四项,猜想出一个。
2、过程与方法:通过数学情境与实践活动,引导学生通过观察,推导,归纳抽象出等差数列的概念;指导自主学习,猜想确定等差数列通项公式,从而逐步建立等差数列模型。学习运用这一模型,解决一些简单的问题;强化实践操作并在操作过程中,通过类比函数概念、性质、表达式得到相应等差数列的问题研究,逐步感悟函数思想、特殊性到一般性思想、方程思想、数形结合思想、化归思想、数形结合思想等重要数学思想方法。

高中数学(北师大版)必修五教案:1.2等差数列第一课时参考教案.doc

高中数学(北师大版)必修五教案:1.2等差数列第一课时参考教案.doc

§2.1等差数列(一)教学目1.知与技能 : 通例,理解等差数列的概念;探索并掌握等差数列的通公式;能在具体的情境中,数列的等差关系并能用有关知解决相的;2.程与方法 : 学生日常生活中分析,引学生通察,推,抽象出等差数列的概念;由学生建立等差数列模型用相关知解决一些的。

3.情与价 : 培养学生察、的能力,培养学生的用意。

教学重点:理解等差数列的概念及其性,探索并掌握等差数列的通公式;会用公式解决一些的。

教学点:概括通公式推程中体出的数学思想方法。

教学程:情境入新上我学了数列。

在日常生活中,人口增、鞋号、教育款、存款利息等等些大家以后会接触得比多的算,都需要用到有关数列的知来解决。

今天我就先学一特殊的数列。

先看下面的:了使孩子上大学有足的用,一夫从小孩上初一的候开始存,第一次存了 5000 元,并划每年比前一年多存 2000 元。

若小孩正常考上大学,家后 5 年每年存多少?引学生行先写出个数列的前几: 7000, 9000, 11000,13000, 15000 察个数列的化律,提出生活中很多,要解决似的,我有必要研究具有牲的数列——等差数列生互新探究像的数列你能出几个例子?0, 5, 10,15,20,⋯⋯①18 ,15.5 ,13, 10.5 ,8,5.5 ③48,53,58, 63 ② 3 ,3,3,3,3,⋯⋯④看些数列有什么共同特点呢?(由学生、分析)引学生察相两的关系,得到:于数列①,从第 2 起,每一与前一的差都等于 5 ;于数列②,从第 2 起,每一与前一的差都等于 5 ;于数列③,从第 2 起,每一与前一的差都等于-2.5 ;于数列④,从第 2 起,每一与前一的差都等于0 ;由学生和概括出,以上四个数列从第 2 起,每一与前一的差都等于同一个常数(即:每个都具有相两差同一个常数的特点)。

形成概念于以上几数列我称它等差数列。

同学根据我才分析等差数列的特征,着等差数列下个定:等差数列:一般地,如果一个数列从第 2 起,每一与它的前一的差等于同一个常数,那么个数列就叫做等差数列。

北师大版高中必修5第一章数列课程设计

北师大版高中必修5第一章数列课程设计

北师大版高中必修5第一章数列课程设计一、背景数列是数学中一种基本的概念,也是高中数学必修的一个章节。

数列的概念不仅在数学中有广泛的应用,也涉及到某些实际问题的策略和方法。

因此,数列的学习对高中数学的日常课程以及未来的学习和发展有重要的影响。

二、课程设计目标通过本课程,学生应该能够达到以下目标:•掌握数列的概念和性质;•熟练进行数列的公式推导及题目求解;•对数列的应用能够有一定的理解和掌握。

三、教学内容3.1 数列的概念1.数列概念1.等差数列的概念2.等比数列的概念3.斐波那契数列的概念2.数列的性质1.数列有界性及数列极限的概念2.数列的递推公式及通项公式3.2 数列的基本操作1.求和公式的推导及实际应用2.数列基本操作题目讲解及习题完成3.3 数列的应用1.数列在实际问题中的应用2.数列应用题目讲解及习题完成四、教学步骤4.1 第一课时4.1.1 导入数列是数学中的一个基础概念,本章的教学将介绍所涉及到的数列类型及数列的基本性质,让同学们对此有一个清晰的认识。

4.1.2 引入本节课将主要讲解等差数列的概念及性质,包括差、首项、公差等。

学生应该学会如何求出等差数列的通项公式及其与和式的关系。

4.1.3 操作1.老师首先讲解等差数列的概念及性质。

2.引导学生完成一系列简单的等差数列题目,以掌握其推导和应用方法。

3.最后让学生独立完成几道综合性的等差数列应用题目。

4.2 第二课时4.2.1 导入本节课将主要讲解等比数列的概念及性质,包括比、首项、公比等。

学生应该学会如何求出等比数列的通项公式及其与和式的关系。

4.2.2 引入本章主要讲解斐波那契数列的概念及其应用,引导学生从一个简单的问题入手,渐渐深入到一系列的高层应用。

4.2.3 操作1.老师首先讲解等比数列的概念及性质。

2.引导学生完成一系列简单的等比数列题目,以掌握其推导和应用方法。

3.最后让学生独立完成几道综合性的等比数列应用题目。

4.3 第三课时4.3.1 导入数列学习的最后一个环节是数列的应用,是这个学习过程的重点,将深入介绍数列在实际问题中的应用。

1.2.1第1课时等差数列 教案(北师大版必修五)

1.2.1第1课时等差数列 教案(北师大版必修五)

《等差数列》教学设计第1课时等差数列●三维目标1.知识与技能掌握等差数列通项公式及推导,掌握判断等差数列的方法.2.过程与方法通过对等差数列图像的应用进一步渗透数形结合思想,通过等差数列通项公式的运用,渗透方程思想.3.情感、态度与价值观通过对等差数列的研究,使学生明白等差数列与一般数列的内在联系,从而渗透特殊与一般的辨证唯物主义观点.●重点难点重点:等差数列的判定.难点:求等差数列的通项公式及其应用.●教学建议问题:数列:1,3,(),7,9,…2,5,8,(),14,…-2,3,8,(),18,…师:先根据数列的特点填空,再思考一下这些数列的共同特点?生:后一项减前一项都等于常数.与a n)?师:对这样的数列,如何表示相邻两项的关系(a n+1生:a n-a n=d(d为常数).+1师:这样的数列就是我们这节课要讲的等差数列.(板书课题)●教学流程创设情境,提出了2个问题⇒引导学生根据问题引入等差数列⇒通过例1及互动探究,使学生掌握等差数列的判定⇒通过例2及变式训练,使学生掌握如何求通项公式⇒通过例3及变式训练,使学生掌握等差数列通项公式的应用⇒归纳整理,进行课堂小结,整体认识本节课所学知识⇒完成当堂双基达标,巩固所学知识并进行反馈矫正(对应学生用书第7页)对于数列2,4,6,8,…该数列相邻两项的差(后项减去前项)有什么特点?怎样表示相邻两项间的关系?【提示】等于同一常数.a n+1-a n=2或a n-a n-1=2(n≥2).你能观察出数列2,4,6,8,…的通项公式吗?能否给予证明?【提示】a n=2n,证明如下:-a n=2,由a n+1=2,可知a2-a1=2,a3-a2=2,…,a n-a n-1将它们相加,得a n-a1=2(n-1),∴a n=2n.若等差数列{a n}的首项是a1,公差是d,则这个数列的通项公式是a n=a1+(n-1)d.(对应学生用书第8页)已知数列{a n }的通项公式为a n =lg 532n +1(n ∈N +),判断该数列是否为等差数列?若是等差数列,公差是多少?【思路探究】 用等差数列的定义来判断,即判断a n +1-a n (n ∈N +)是否为同一个常数.【自主解答】 ∵a n +1-a n =lg 532(n +1)+1-lg 532n +1=lg(532n +1×32×32n +15)=lg 13(常数).∴数列{a n }是等差数列,公差是lg 13.1.本题在证明a n +1-a n =d (常数)时,注意应用对数运算的性质变形化简.注意切记不可通过计算a 2-a 1,a 3-a 2,a 4-a 3等几个有限的式子的值后,发现它们都是同一个常数,就得出该数列为等差数列的结论.2.等差数列的定义是判断一个数列是否为等差数列的重要依据,要证明一个数列是等差数列,可用a n +1-a n =d (常数)或a n -a n -1=d (d 为常数且n ≥2).但若要说明一个数列不是等差数列,则只需举出一个反例即可.本例中,若a n =pn +q (p 、q 为常数),问{a n }是否为等差数列? 【解】 ∵a n =pn +q , ∴a n +1=p (n +1)+q ,∴a n +1-a n =p (常数).∴{a n }是公差为p ,首项为p +q 的等差数列.n 58n 【思路探究】 欲求a n ,只需求首项a 1和公差d ,故可利用a 5和a 8建立a 1和d 的方程组求解.【自主解答】 设数列{a n }的公差为d , 由a 5=11,a 8=5,得⎩⎨⎧a 1+(5-1)d =11,a 1+(8-1)d =5,解得a 1=19,d =-2,所以,数列{a n }的通项公式a n =19+(n -1)×(-2)=21-2n .1.在等差数列{a n }中,首项a 1与公差d 是两个最基本的元素;2.有关等差数列的问题,如果条件与结论间的联系不明显,则均可化成有关a 1、d 的关系列方程组求解,学会运用方程的思想和方法来解决问题,注意公式的变形及整体计算,以减少计算量.在等差数列{a n }中,已知a 3=7,a 5=11,求a n . 【解】 设数列{a n }的公差为d ,由题意知 ⎩⎨⎧a 1+2d =7,a 1+4d =11,解得⎩⎨⎧a 1=3d =2. ∴a n =3+(n -1)×2=2n +1.n 156075(2)已知数列{a n }为等差数列,若a 3+a 4+a 5+a 6+a 7=450,求a 2+a 8. 【思路探究】 (1)由a 15,a 60建立a 1,d 的方程,求出a 1,d 再求a 75. (2)由a 2+a 8得到a 1和d 的关系式,整体代入求解.【自主解答】(1)∵⎩⎨⎧a 1+14d =8,a 1+59d =20,解得⎩⎪⎨⎪⎧a 1=6415,d =415,∴a 75=a 1+74d =6415+74×415=24. (2)∵a 3+a 4+a 5+a 6+a 7=450, ∴5a 1+20d =450,a 1+4d =90, ∴a 2+a 8=2a 1+8d =2×90=180.1.利用等差数列的通项公式求出首项a 1及公差d ,从而可求数列的其他项,注意方程的思想.2.利用通项公式求出首项a 1和公差d 的关系式,从而可求指定的几项和,注意整体代入的思想.在等差数列{a n }中,a 5=15,a 17=39,试判断91是否为此数列中的项. 【解】 ∵⎩⎨⎧a 1+4d =15,a 1+16d =39,解得⎩⎨⎧a 1=7,d =2,∴a n =7+2(n -1)=2n +5. 令2n +5=91,∴n =43.∵n 为正整数,∴91是此数列中的项.(对应学生用书第9页)忽视n 的范围致误已知数列{a n },a 1=a 2=1,a n =a n -1+2(n ≥3). (1)判断数列{a n }是否为等差数列,说明理由. (2)求{a n }的通项公式.【错解】 (1)∵a n =a n -1+2,∴a n -a n -1=2, ∴{a n }是等差数列.(2)由(1)知a 1=1,d =2,∴a n =1+(n -1)·2=2n -1.【错因分析】 判断{a n }是否为等差数列时,未考虑等式a n -a n -1=2成立的条件是n ≥3,即不包括a 2-a 1,不符合等差数列的定义,进而得{a n }的通项公式,显然不正确.【防范措施】 注意a n -a n -1=d 中n 的范围是n ≥2. 【正解】 (1)当n ≥3时,a n =a n -1+2, 即a n -a n -1=2,而a 2-a 1=0不满足a n -a n -1=2(n ≥3), ∴{a n }不是等差数列. (2)当n ≥2时,令a 2=b 1=1,a 3=b 2=3,a 4=b 3=5,…,则{b n }是等差数列, a n =b n -1=1+2[(n -1)-1]=2n -3(n ≥2). 又a 1=1,∴a n =⎩⎨⎧1(n =1),2n -3(n ≥2).1.等差数列的通项公式:(1)等差数列的通项公式由首项和公差确定;(2)在等差数列中,已知a 1,n ,d ,a n 这四个量中的三个,可以求得另一个量.2.等差数列的判定方法:(1)定义法:a n +1-a n =d (常数)⇒{a n }是等差数列.(2)通项公式法:a n =kn +b (k 、b 为常数)⇒{a n }是等差数列.(对应学生用书第10页)1.数列{a n }的通项公式a n =2n +5,则此数列( ) A .是公差为2的等差数列 B .是公差为5的等差数列 C .是首项为5的等差数列 D .是公差为n 的等差数列【解析】 a n =2n +5=2(n -1)+7,∴公差d =2,故选A. 【答案】 A2.等差数列32,-12,-52,…的第10项为( ) A .-372 B .-332 C.372 D.332【解析】 由a 1=32,d =-12-32=-2,得 a n =32+(n -1)(-2)=-2n +72. 当n =10时,a 10=-2×10+72=-332. 【答案】 B3.等差数列{a n },a 1=7,a 7=1,则a 5=________. 【解析】 a 1=7,a 7=1,由a n =a 1+(n -1)d 得1=7+6d , ∴d =-1, ∴a 5=a 1+4d =3. 【答案】 34.如果数列{a n }是等差数列,数列{b n }中,b n =3a n +2.求证:{b n }是等差数列.【证明】 设等差数列{a n }的公差为d ,则a n +1-a n =d (n ∈N +), 由b n =3a n +2,得b n +1=3a n +1+2,∴b n +1-b n =3(a n +1-a n )=3d (n ∈N +)是常数. ∴数列{b n }是等差数列.(对应学生用书第83页)一、选择题1.等差数列-3,-7,-11,…的通项公式为( ) A .4n -7 B .-4n -7 C .4n +1 D .-4n +1【解析】 ∵a 1=-3,d =(-7)-(-3)=-4, ∴a n =-3-4(n -1)=-4n +1. 【答案】 D2.已知等差数列{a n },a 1=4,公差d =2,若a n =4 012,则n 等于( ) A .2 004 B .2 006 C .2 005 D .2 003【解析】 由通项公式a n =a 1+(n -1)d ,得4 012=4+2(n -1),∴n =2 005. 【答案】 C3.已知等差数列{a n }的前三项分别是a -1,a +1,2a ,则a 的值为( ) A .1 B .2 C .3 D .4【解析】 由定义知,a +1-(a -1)=2a -(a +1),得a =3. 【答案】 C4.已知数列{a n }是等差数列,若a 3+a 11=24,a 4=3,则数列{a n }的公差等于( )A .1B .3C .5D .6【解析】 设{a n }的首项为a 1,公差为d , ∴⎩⎨⎧(a 1+2d )+(a 1+10d )=24a 1+3d =3⇒d =3.【答案】B5.(2013·黄冈高二检测)已知点(n,a n)(n∈N+)都在直线3x-y-24=0上,那么在数列{a n}中有()A.a7+a9>0 B.a7+a9<0C.a7+a9=0 D.a7·a9=0【解析】∵(n,a n)在直线3x-y-24=0,∴a n=3n-24,∴a7=3×7-24=-3,a9=3×9-24=3,∴a7+a9=0.【答案】C二、填空题6.已知等差数列14,16,18,…,那么数列的第1 001项为________.【解析】由题意知a1=14,d=2,∴a n=14+2(n-1)=2n+12,∵a1 001=2×1 001+12=2 014.【答案】 2 0147.在等差数列{a n}中,已知a1=2,a2+a3=13,则a4+a5+a6=________.【解析】a2+a3=a1+d+a1+2d=2a1+3d=4+3d=13,∴d=3,∴a4+a5+a6=3a1+3d+4d+5d=3a1+12d=6+36=42.【答案】428.(2013·台州高二检测)在数列{a n}中,a1=3,且对任意大于1的正整数n,)在直线x-y-3=0上,则数列{a n}的通项公式为a n=________.点(a n,a n-1)在直线x-y-3=0上,∴a n-a n-1-3=【解析】∵点(a n,a n-10,即a n-a n-1=3(n≥2).则数列{a n}是以3为首项,3为公差的等差数列,∴a n=3+3(n-1)=3n,∴数列{a n}的通项公式为a n=3n2.【答案】3n2三、解答题9.已知数列{a n}的通项公式是a n=7n+2,求证:数列{lg a n}是等差数列.【证明】设b n=lg a n,则b n +1-b n =lg a n +1-lg a n=(n +3)lg 7-(n +2)lg 7=lg 7(常数).所以数列{b n }是等差数列,即数列{lg a n }是等差数列.10.已知数列{}log 2(a n -1)(n ∈N +)为等差数列,且a 1=3,a 3=9,求数列{a n }的通项公式.【解】 设等差数列{}log 2(a n -1)的公差为d ,则 log 2(a 3-1)-log 2(a 1-1)=2d .代入a 1=3,a 3=9得, log 28-log 22=2d ,∴d =1.∴log 2(a n -1)=log 2(a 1-1)+(n -1)×1=n .∴a n -1=2n ,∴a n =2n +1.11.在等差数列{a n }中,已知a 4=70,a 21=-100.(1)求首项a 1与公差d ,并写出通项公式;(2){a n }中有多少项属于区间[-18,18]?【解】 (1)由题意,得a n =a 1+(n -1)d .∴⎩⎨⎧70=a 1+(4-1)d ,-100=a 1+(21-1)d ,得a 1=100,d =-10. ∴通项公式a n =100-10(n -1)=-10n +110.(2)由题意得-18≤-10n +110≤18,解得9.2≤n ≤12.8,∵n ∈N +,∴n =10,11,12.∴属于区间[-18,18]的项有3项,它们是a 10,a 11,a 12.(教师用书独具)已知f (x )=3x x +3,数列{x n }满足x n =f (x n -1)(n ≥2且n ∈N +). (1)求证:{1x n }是等差数列;(2)当x 1=12时,求x 100.【思路探究】 寻找x n 与x n -1的关系→求1x n-1x n -1的值→ 判定结论成立→求1x n →求1x 100→求x 100 【自主解答】 (1)∵x n =f (x n -1)=3x n -1x n -1+3(n ≥2,n ∈N +), ∴1x n=x n -1+33x n -1=13+1x n -1, ∴1x n -1x n -1=13. ∴数列{1x n}为等差数列,公差为13. (2)1x n =1x 1+(n -1)·13, ∵x 1=12,∴1x 100=2+(100-1)·13=35. ∴x 100=135.1.本例中{x n }本身不是等差数列,要证它各项的倒数成等差数列,应通过变形得到1x n +1-1x n=d (常数). 2.本题属于“生成数列问题”,关键是把1x n 看成一个整体.另外,在遇到一题多问的题目时,解答后面的问题要注意应用前面的结论.数列{a n }各项的倒数组成一个等差数列,若a 3=2-1,a 5=2+1,求a 11.【解】 设b n =1a n,则{b n }为等差数列,设公差为d . 由已知得b 3=1a 3=12-1=2+1, b 5=1a 5=12+1=2-1, ∴⎩⎨⎧b 1+2d =2+1,b 1+4d =2-1, 解得⎩⎨⎧b 1=3+2,d =-1.∴b 11=b 1+10d =2-7. ∴a 11=1b 11=12-7=-7-247.。

2020-2021学年高一数学北师大版必修5第一章1.2.1 等差数列教学设计(一)

2020-2021学年高一数学北师大版必修5第一章1.2.1 等差数列教学设计(一)

§2.1 等差数列(一)一、教学内容分析本节课是《普通高中课程标准实验教科书·数学必修5》(北师大版)第一章数列第二节等差数列第一课时。

等差数列在生活中有着广泛的应用,是在学生学习了函数、数列的有关概念和数列通项公式的基础上,是学生进一步理解、掌握函数思想,学生探究特殊数列的开始,为今后学习等比数列提供了“联想”、“类比”的思想方法。

它对后续内容的学习,无论在知识上,还是在方法上都具有积极的意义。

二、学生学习情况分析我所教的是我校高二理科班的学生,经过了一年的学习,大部分学生知识经验已较为丰富,具备了较强的抽象思维能力和演绎推理能力,但也有一部分学生的基础较弱,学习数学的兴趣还不是很浓,所以我在授课时针对个体差异,注重从具体的生活实例出发,注重引导、启发、研究和探讨以符合这类学生的心理发展特点,从而促进思维能力的进一步发展。

三、设计思想1.教法⑴诱导思维法:有利于学生对等差数列的概念进行主动建构;有利于突出重点,突破难点;在学生参与到知识的形成过程中,有利于调动学生的主动性和积极性,发挥其创造性,诱导学生进行理性分析与推导,从而得出通项公式。

⑵分组讨论法:如何判断一个数列是否为等差数列,学生分组交流探究出判别方法。

⑶讲练结合法:对等差数列的通项公式及时巩固,抓住重点,突破难点。

2.学法引导学生首先从三个现实问题给出的数组特点并抽象概括出等差数列的概念;接着就等差数列定义的特点,推导出等差数列的通项公式;可以对各种能力的同学引导认识多元的推导思维方法。

用多种方法对等差数列的通项公式进行推导。

在引导分析时,留出“空白”,让学生去联想、探索,同时鼓励学生大胆质疑,围绕中心各抒己见,把思路方法和需要解决的问题弄清。

四、教学目标1、知识与技能目标(1)理解和掌握等差数列的概念;能用定义法在3分钟内判断某一数列是否为等差数列,准确率为95% 。

(2)能在3分钟内写出已知首项和公差的任意一个等差数列的通项公式,准确率为95%。

1.2第1课时 等差数列的概念及通项公式 教案(北师大版必修五)

1.2第1课时 等差数列的概念及通项公式 教案(北师大版必修五)

§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判断一个数列是否为等差数列.2.探索并掌握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.掌握等差中项的定义,并能运用它们解决问题.5.能用等差数列的知识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,关键注意以下几个方面:①如果一个数列,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列.②一个数列从第2项起,每一项与其前一项的差尽管等于常数,这个数列也不一定是等差数列,因为这些常数不一定相同,当这些常数不同时,此数列不是等差数列.③求公差时,要注意相邻两项相减的顺序.d=a n+1-a n(n∈N+)或者d=a n-a n-1 (n∈N+且n≥2). (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,根据等差数列的定义,只需证明对任意正整数n,a n+1-a n是同一个常数(或a n-a n-1 (n>1)是同一个常数).这里所说的常数是指一个与n无关的常数.注意:判断一个数列是等差数列的定义式:a n+1-a n=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a n+1-a n或a n-a n-1(n>1)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):∵{a n}是等差数列,∴a n-a n-1=d,a n-1-a n-2=d,a n-2-a n-3=d,…,a3-a2=d,a2-a1=d.将以上各式相加得:a n-a1=(n-1)d,∴a n=a1+(n-1)d.方法二(迭代法):∵{a n}是等差数列,∴a n=a n-1+d=a n-2+d+d=a n-2+2d=a n-3+3d=…=a1+(n-1)d.即a n=a1+(n-1)d.方法三(逐差法):∵{a n}是等差数列,则有a n=(a n-a n-1)+(a n-1-a n-2)+(a n-2-a n-3)+…+(a2-a1)+a1=a1+(n-1)d.注意: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,应注意体会并应用. (2)通项公式的变形公式在等差数列{a n}中,若m,n∈N+,则a n=a m+(n-m)d.推导如下:∵对任意的m,n∈N+,在等差数列中,有a m =a 1+(m -1)d ①a n =a 1+(n -1)d ②由②-①得a n -a m =(n -m )d ,∴a n =a m +(n -m )d .注意:将等差数列的通项公式a n =a 1+(n -1)d 变形整理可得a n =dn +a 1-d ,从函数角度来看,a n =dn +(a 1-d )是关于n 的一次函数(d ≠0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,从上面的变形公式可以知道,d =m n a a m n -- (n ≠m ).(3)通项公式的应用①利用通项公式可以求出首项与公差;②可以由首项与公差求出等差数列中的任意一项;③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.从函数角度研究等差数列的性质与图像由a n =f (n )=a 1+(n -1)d =dn +(a 1-d ),可知其图像是直线y =dx +(a 1-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d>0时,{a n }为递增数列,如图(甲)所示.当d <0时,{a n }为递减数列,如图(乙)所示.当d =0时,{a n }为常数列,如图(丙)所示.4.等差中项如果在数a 与b 之间插入一个数A ,使a ,A ,b 成等差数列,那么A 叫做数a 与b 的等差中项.注意:(1)等差中项A =2b a +⇔a ,A ,b 成等差数列; (2)若a,b,c 成等差数列,那么b =2c a +,2b=a+c ,b-a=c-b,a-b=b-c 都是等价的; (3)用递推关系a n+1=21 (a n +a n+2)给出的数列是等差数列,a n+1是它的前一项a n 与后一项a n+2的等差中项.知能自主梳理1.等差数列一般地,如果一个数列从第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.等差中项如果在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.等差数列的判断方法(1)要证明数列{a n }是等差数列,只要证明:当n ≥2时, .。

最新北师大版高中数学必修5等差数列教案

最新北师大版高中数学必修5等差数列教案

第二节等差数列(一)等差数列【教学目标】1.知识与技能(1)理解等差数列的定义,能够应用定义判断一个数列是否为等差数列,并确定等差数列的公差;(2)能运用等差数列的通项公式解决相关问题.2.过程与方法通过对等差数列概念和通项公式的探究,培养学生观察、归纳、类比、猜想、推理等发现规律的一般方法。

3.情感、态度与价值观通过对等差数列概念和通项公式的探究,养成细心观察、认真分析、善于总结的良好学习习惯。

【教学重难点】重点:等差数列概念和通项公式的探究及等差数列通项公式的运用。

难点:等差数列通项公式的探究及其运用。

【教学过程】一、课前预习指导:仔细阅读课本,完成以下预习检测1.观察下面几组数列:(1)3,4,5,6,7,…;(2)6,3,0,-3,-6,…;(3)1.1,2.2,3.3,4.4,5.5,…;(4)-1,-1,-1,-1,-1,…. 回答这几组数列的共同特点是________________________________.2.判断下列数列是否为等差数列,如果是,指出首项a1和公差d;如果不是,请说明理由.(1)4,7,10,13,16,…;(2)31,25,19,13,7,…;(3)0,0,0,0,0,…;(4)a,a-b,a-2b,…;(5)1,2,5,8,11,….二、新课学习问题探究一等差数列的概念例1判断下列数列是否为等差数列.(1)an=2n-1(2)an=(-1)问题探究二等差数列的通项公式例2 已知等差数列{an},a=1,d=2,求通项an.思考:如果等差数列{an}的首项是a1,公差是d,你能用两种方法求其通项吗?例3(1)求等差数列9,5,1,…的第10项;(2)已知等差数列{an},an= 4n-3,求首项a1和公差d.例4已知在等差数列{an}中,a5=-20,a20=-35,求它的通项公式。

学后检测1若{an}是等差数列,a15=8,a60=20,求a75.学后检测2已知{an}为等差数列,a3=5,a7=13,求它的通项公式.问题探究三等差数列与一次函数的联系根据上述对比可知公差d的几何意义是等差数列的图像上任意两点(n,an)、(m,am)连线的斜率,即d=.所以当d>0时,{an}是数列;当d<0时,{an}为数列;当d=0时,{an}为数列.例5已知(1,1),(3,5)是等差数列{an}图像上的两点.(1)求这个数列的通项公式;(2)画出这个数列的图像;(3)判断这个数列的单调性.学后检测3四个数成递增等差数列,中间两数的和为2,首末两项的积为-8,求这四个数.问题探究四等差中项1 如果三个数x,A,y组成等差数列,那么A叫作x和y的等差中项,试用x,y表示A.2 已知A,B,C是△ABC的三个内角,且B是A、C的等差中项,求角B的大小.学后检测4 梯子的最高一级宽33 cm,最低一级宽110 cm,中间还有10级,各级的宽度成等差数列,计算中间各级的宽度.【课堂小结】1.理解等差数列的定义,能够应用定义判断一个数列是否为等差数列,并确定等差数列的公差;2. 能运用等差数列的通项公式解决相关问题.(二)等差数列的前n项和【教学目标】1.知识与技能(1)理解等差数列前n项和公式的推导过程.(2)熟练掌握等差数列的五个量a1,d,n,an,Sn的关系,能够由其中三个求另外两个.(3)掌握等差数列前n项和公式及性质的应用.2.过程与方法通过对等差数列概念和通项公式的探究,培养学生观察、归纳、类比、猜想、推理等发现规律的一般方法。

2019-2020学年度北师大版高中数学必修五学案:第一章 2.1 等差数列(二)

2019-2020学年度北师大版高中数学必修五学案:第一章 2.1 等差数列(二)

——教学资料参考参考范本——2019-2020学年度北师大版高中数学必修五学案:第一章 2.1等差数列(二)______年______月______日____________________部门学习目标 1.能根据等差数列的定义推出等差数列的常用性质.2.能运用等差数列的性质解决有关问题.知识点一等差数列通项公式的推广思考1 已知等差数列{an}的首项a1和公差d能表示出通项an=a1+(n-1)d,如果已知第m项am和公差d,又如何表示通项an?思考2 由思考1可得d=,d=,你能联系直线的斜率解释一下这两个式子的几何意义吗?梳理等差数列{an}中,若公差为d,则an=am+(n-m)d,当n≠m 时,d=.知识点二等差数列的性质思考还记得高斯怎么计算1+2+3+…+100的吗?推广到一般的等差数列,你有什么猜想?梳理在等差数列{an}中,若m+n=p+q(m,n,p,q∈N+),则am +________=ap+________.特别地,若m+n=2p,则an+am=2ap.知识点三由等差数列衍生的新数列思考若{an}是公差为d的等差数列,那么{an+an+2}是等差数列吗?若是,公差是多少?梳理若{an},{bn}分别是公差为d,d′的等差数列,则有数列结论{c+a n}公差为d的等差数列(c为任一常数){c·a n}公差为cd的等差数列(c为任一常数){a n+a n+k}公差为2d的等差数列(k为常数,k∈N+){pa n+qb n}公差为pd+qd′的等差数列(p,q为常数)类型一等差数列推广通项公式的应用例1 在等差数列{an}中,已知a2=5,a8=17,求数列的公差及通项公式.反思与感悟灵活利用等差数列的性质,可以减少运算.跟踪训练1 数列{an}的首项为3,{bn}为等差数列,且bn=an+1-an(n∈N+),若b3=-2,b10=12,则a8等于( )A.0 B.3 C.8 D.11类型二等差数列与一次函数的关系例2 已知数列{an}的通项公式an=pn+q,其中p,q为常数,那么这个数列一定是等差数列吗?若是,首项和公差分别是多少?反思与感悟判断一个数列是不是等差数列的常用方法:(1)从递推公式上看,an+1-an=d(d为常数,n∈N+)⇔{an}是等差数列;(2)从任意连续三项关系上看,2an+1=an+an+2(n∈N+)⇔{an}是等差数列;(3)从通项公式代数特点上看,an=kn+b(k,b为常数,n∈N+)⇔{an}是等差数列.但若要说明一个数列不是等差数列,则只需举出一个反例即可.如:其中某连续三项不成等差数列;存在n∈N+,an+1-an的结果不等于同一个常数等.跟踪训练2 若数列{an}满足a1=15,3an+1=3an-2,则使ak·ak+1<0的k值为________.类型三等差数列性质的应用引申探究1.在例3中,不难验证a1+a4+a7=a2+a4+a6,那么,在等差数列{an}中,若m+n+p=q+r+s,m,n,p,q,r,s∈N+,是否有am +an+ap=aq+ar+as?2.在等差数列{an}中,已知a3+a8=10,则3a5+a7=________.例3 已知等差数列{an}中,a1+a4+a7=15,a2a4a6=45,求此数列的通项公式.反思与感悟解决等差数列运算问题的一般方法:一是灵活运用等差数列{an}的性质;二是利用通项公式,转化为等差数列的首项与公差的求解,属于通项方法;或者兼而有之.这些方法都运用了整体代换与方程的思想.跟踪训练 3 在等差数列{an}中,已知a1+a4+a7=39,a2+a5+a8=33,求a3+a6+a9的值.1.等差数列{an}中,已知a3=10,a8=-20,则公差d等于( ) A.3 B.-6C.4 D.-32.在等差数列{an}中,已知a4=2,a8=14,则a15等于( )A.32 B.-32C.35 D.-353.等差数列{an}中,a4+a5=15,a7=12,则a2等于( )A.3 B.-3C. D.-321.在等差数列{an}中,当m≠n时,d=,利用这个公式很容易求出公差,还可变形为am=an+(m-n)d.2.等差数列{an}中,每隔相同的项抽出来的项按照原来的顺序排列,构成的新数列仍然是等差数列.3.等差数列{an}中,若m+n=p+q,则an+am=ap+aq(n,m,p,q∈N+),特别地,若m+n=2p,则an+am=2ap.4.在等差数列{an}中,首项a1与公差d是两个最基本的元素;有关等差数列的问题,如果条件与结论间的联系不明显,则均可根据a1,d 的关系列方程组求解,但是,要注意公式的变形及整体计算,以减少计算量.答案精析问题导学知识点一思考1 设等差数列的首项为a1,则am=a1+(m-1)d,变形得a1=am-(m-1)d,则an=a1+(n-1)d=am-(m-1)d+(n-1)d=am+(n-m)d.思考2 等差数列通项公式可变形为an=dn+(a1-d),其图像为一条直线上孤立的一系列点,(1,a1),(n,an),(m,am)都是这条直线上的点.d为直线的斜率,故两点(1,a1),(n,an)连线的斜率d=.当两点为(n,an),(m,am)时,有d=.知识点二思考利用1+100=2+99=….在有穷等差数列中,与首末两项“等距离”的两项之和等于首项与末项的和.即a1+an=a2+an-1=a3+an-2=….梳理an aq知识点三思考∵(an+1+an+3)-(an+an+2)=(an+1-an)+(an+3-an+2)=d+d=2d.∴{an+an+2}是公差为2d的等差数列.题型探究例1 解因为a8=a2+(8-2)d,所以17=5+6d,解得d=2.又因为an=a2+(n-2)d,所以an=5+(n-2)×2=2n+1.跟踪训练1 B [∵{bn}为等差数列,设公差为d,则d==-2,7)=2,∴bn=b3+(n-3)d=2n-8.∴a8=(a8-a7)+(a7-a6)+(a6-a5)+(a5-a4)+(a4-a3)+(a3-a2)+(a2-a1)+a1=b7+b6+…+b1+a1=(b7+b1)+(b6+b2)+(b5+b3)+b4+a1=7b4+a1=7×0+3=3.]例2 解取数列{an}中任意相邻两项an和an-1(n>1),求差得an-an-1=(pn+q)-[p(n-1)+q]=pn+q-(pn-p+q)=p.它是一个与n无关的常数,所以{an}是等差数列.由于an=pn+q=q+p+(n-1)p,所以首项a1=p+q,公差d=p.跟踪训练2 23解析由3an+1=3an-2,得an+1-an=-.∴{an}是首项为15,公差为-的等差数列,∴an=a1+(n-1)d=15+(n-1)×(-)=-n+.令an=0,解得n==23.5,∵d=-,数列{an}是递减数列,∴a23>0,a24<0.∴k=23.例3 解方法一因为a1+a7=2a4,a1+a4+a7=3a4=15,所以a4=5.又因为a2a4a6=45,所以a2a6=9,即(a4-2d)(a4+2d)=9,(5-2d)(5+2d)=9,解得d=±2.若d=2,an=a4+(n-4)d=2n-3;若d=-2,an=a4+(n-4)d=13-2n.方法二设等差数列的公差为d,则由a1+a4+a7=15,得a1+a1+3d+a1+6d=15,即a1+3d=5,①由a2a4a6=45,得(a1+d)(a1+3d)(a1+5d)=45,将①代入上式,得(a1+d)×5×(5+2d)=45,即(a1+d)×(5+2d)=9,②解①,②组成的方程组,得a1=-1,d=2或a1=11,d=-2,an=-1+2(n-1)=2n-3或an=11-2(n-1)=-2n+13.引申探究1.解设公差为d,则am=a1+(m-1)d,an=a1+(n-1)d,ap=a1+(p-1)d,aq=a1+(q-1)d,ar=a1+(r-1)d,as=a1+(s-1)d,∴am+an+ap=3a1+(m+n+p-3)d,aq+ar+as=3a1+(q+r+s-3)d,∵m+n+p=q+r+s,∴am+an+ap=aq+ar+as.2.20解析∵a3+a8=10,∴a3+a3+a8+a8=20.∵3+3+8+8=5+5+5+7,∴a3+a3+a8+a8=a5+a5+a5+a7,即3a5+a7=2(a3+a8)=20.跟踪训练3 解方法一∵(a2+a5+a8)-(a1+a4+a7)=3d,(a3+a6+a9)-(a2+a5+a8)=3d,∴a1+a4+a7,a2+a5+a8,a3+a6+a9成等差数列.∴a3+a6+a9=2(a2+a5+a8)-(a1+a4+a7)=2×33-39=27.方法二∵a1+a4+a7=a1+(a1+3d)+(a1+6d)=3a1+9d=39,∴a1+3d=13,①∵a2+a5+a8=(a1+d)+(a1+4d)+(a1+7d)=3a1+12d=33.∴a1+4d=11,②由①②联立得⎩⎨⎧d =-2,a1=19.∴a3+a6+a9=(a1+2d)+(a1+5d)+(a1+8d) =3a1+15d =3×19+15×(-2)=27. 当堂训练 1.B 2.C 3.A。

2019_2020学年高中数学第1章数列2.1等差数列第1课时等差数列的概念及其通项公式教案北师大版必修5

2019_2020学年高中数学第1章数列2.1等差数列第1课时等差数列的概念及其通项公式教案北师大版必修5

第1课时等差数列的概念及其通项公式1.等差数列的概念阅读教材P10~P11例1以上部分,完成下列问题.n n[提示] 不是,该数每一项与其前一项的差都是n,不是常数,所以不是等差数列.(2)若一个数列从第二项起每一项与它前一项的差都是常数,这个数列一定是等差数列吗?[提示] 不一定,当一个数列从第二项起每一项与它前一项的差都是同一个常数时,这个数列才是等差数列.如数列:1,2,3,5,7,9,就不是等差数列.2.等差数列的通项公式如果等差数列{a n}的首项为a1,公差为d,那么它的通项公式为a n=a1+(n-1)d.思考:(1)若已知等差数列{a n}的首项a1和第二项a2,可以求其通项公式吗?[提示] 可以,可利用a2-a1=d求出d,即可求出通项公式.(2)等差数列的通项公式一定是n的一次函数吗?[提示] 不一定,当公差为0时,等差数列的通项公式不是n的一次函数,而是常数函数.3.等差数列通项公式的推导如果等差数列{a n}的首项是a1,公差是d,根据等差数列的定义得到a2-a1=d,a3-a2=d,a4-a3=d,…所以a 2=a 1+d ,a 3=a 2+d =a 1+d +d =a 1+2d , a 4=a 3+d =a 1+2d +d =a 1+3d ,……由此归纳出等差数列的通项公式为a n =a 1+(n -1)d .1.等差数列{a n }中a 1=2,公差d =3,则a n =( ) A .2n +1 B .3n +1 C .2n -1D .3n -1D [a n =a 1+(n -1)d =2+3(n -1)=3n -1.]2.在等差数列{a n }中,a 1=0,a 3=4,则公差d =( ) A .4 B .2 C .-4D .-2B [a 3-a 1=4-0=2d ,故d =2.]3.等差数列32,-12,-52,…的第10项为( )A .-372B .-332C .372D .332B [由a 1=32,d =-12-32=-2,得a n =32+(n -1)(-2)=-2n +72.所以a 10=-2×10+72=-332.]4.已知等差数列{a n }中,d =-13,a 7=8,则a 1=________.10 [由a 7=a 1+6d =8且d =-13代入解得a 1=8-6d =8+2=10.](1)a n =3-2n ;(2)a n =n 2-n .[解] (1)因为a n +1-a n =[3-2(n +1)]-(3-2n )=-2,是常数,所以数列{a n }是等差数列.(2)因为a n +1-a n =[(n +1)2-(n +1)]-(n 2-n )=2n ,不是常数,所以数列{a n }不是等差数列.等差数列的判断方法——定义法等差数列的定义是判断一个数列是否为等差数列的重要依据,要证明一个数列是等差数列,可用a n +1-a n =d (常数)或a n -a n -1=d (d 为常数且n ≥2).但若要说明一个数列不是等差数列,则只需举出一个反例即可.[提醒] 当d >0时,等差数列{a n }是递增数列; 当d <0时,等差数列{a n }是递减数列; 当d =0时,等差数列{a n }是常数列.1.若数列{a n }满足a n +1=a n2a n +1,a 1=1,求证:数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫1a n 是等差数列. [证明] 由a n +1=a n 2a n +1得1a n +1=2a n +1a n =2+1a n,即1a n +1-1a n =2,所以数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫1a n 是首项为1,公差为2的等差数列.(2)在等差数列{a n }中,已知a 6=12,a 18=36,求通项公式a n . [解] (1)由a 1=8,a 2=5,得d =a 2-a 1=5-8=-3, 故a n =8-3(n -1)=11-3n , 则a 20=11-3×20=-49.(2)由题意可得⎩⎪⎨⎪⎧a 1+5d =12,a 1+17d =36,解得d =2,a 1=2,故a n =2n .等差数列通项公式的四个应用(1)已知a n ,a 1,n ,d 中的任意三个量,可以求出第四个量.(2)由等差数列的通项公式可以求出该数列中的任意项,也可以判断某一个数是不是该数列中的项.(3)根据等差数列的两个已知条件建立关于“基本量”a 1和d 的方程组,求出a 1和d ,从而确定通项公式,求出待求项.(4)若数列{a n }的通项公式是关于n 的一次函数或常数函数,则可判断数列{a n }是等差数列.2.(1)等差数列{a n }中,a 2=4,公差d =3,a n =22,求n ;(2)判断-401是不是等差数列-5,-9,-13,…的项,如果是,是第几项?[解] (1)由条件知⎩⎪⎨⎪⎧a 1+3=4,a 1+3(n -1)=22,解得a 1=1,n =8;(2)由a 1=-5,d =-9-(-5)=-4,得这个数列的通项公式为a n =-5+(n -1)×(-4)=-4n -1. 由题意,令-401=-4n -1,得n =100, 即-401是这个数列的第100项.1.一种游戏软件的租金,第一天5元,以后每一天比前一天多1元,那么第n (n ≥2)天的租金怎样表示?每天的租金数有什么特点?[提示] 每天的租金构成以5为首项,以1为公差的等差数列,a n =5+(n -1)×1=n +4(n ≥2).2.直角三角形三边长成等差数列,你能求出三边的比吗?[提示] 设直角三角形的三边长分别为a ,a +d ,a +2d (a >0,d >0),则(a +2d )2=a 2+(a +d )2,即a 2-2ad -3d 2=0,解得a =3d ,则三边长分别为3d,4d,5d , 故三边长的比为3∶4∶5.【例3】 某市出租车的计价标准为1.2 元/km ,起步价为10元,即最初的4 km(不含4km)计费10元,如果某人乘坐该市的出租车去往14 km 处的目的地,且一路畅通,等候时间为0,那么需要支付多少车费?思路探究:某人需支付的车费构成等差数列,运用等差数列的知识去解决.[解] 根据题意,当该市出租车的行程大于或等于4 km 时,每增加1 km ,乘客需要支付1.2元.所以,可以建立一个等差数列{a n }来计算车费. 令a 1=11.2,表示4 km 处的车费,公差d =1.2, 那么当出租车行至14 km 处时,n =11,此时需要支付车费a 11=11.2+(11-1)×1.2=23.2(元).即需要支付车费23.2元.1.(变条件)在例3中,若某人乘坐该市的出租车去往18.5 km(不足1 km ,按1 km 计费),且一路畅通,等候时间为0,那么,需支付多少车费?[解] 由题意知,当出租车行至18.5 km 处时,n =16,此时需支付车费a 16=11.2+(16-1)×1.2=29.2(元).2.(变结论)在例3中,若某人乘坐该市的出租车去往n km(n ∈ N +)处的目的地,求其需支付的车费a n .[解] 当n ∈{1,2,3}时,a n =10,当n ∈N +,且n ≥4时,a n =11.2+(n -4)×1.2=1.2n +6.4.所以a n =⎩⎪⎨⎪⎧10,n ∈{1,2,3},1.2n +6.4,n ≥4且n ∈N +.应用等差数列解决实际问题的步骤(1)审题,读懂题意,把握已知条件与求解问题. (2)将实际问题抽象为等差数列模型. (3)利用等差数列解决问题.(4)验证答案是否符合实际问题的意义.1.等差数列的通项公式为a n =a 1+(n -1)d ,已知a 1,n ,d ,a n 这四个量中的三个,可以求得另一个量.2.等差数列的判定关键是看a n +1-a n (或a n -a n -1(n ≥2))是否为一个与n 无关的常数. 3.对于通项公式的理解.a n =a 1+(n -1)d ⇒a n =nd +(a 1-d ),所以,当d ≠0时,a n 是关于n 的一次函数,一次项系数就是等差数列的公差,当d =0时,等差数列{a n }为常数列:a 1,a 1,a 1,…,a 1,…1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”) (1)常数列是等差数列.( )(2)-1,-2,-3,-4,-5不是等差数列.( ) (3)若数列{a n }是等差数列,则其公差d =a 7-a 8.( ) [答案] (1)√ (2)× (3)×[提示] (1)正确,(2)不正确,数列-1,-2,-3,-4,-5是公差为-1的等差数列;(3)不正确,公差d =a 8-a 7.2.下列数列是等差数列的是( ) A .13,15,17,19 B .1,3,5,7 C .1,-1,1,-1D .0,0,0,0D [由等差数列的定义知:0,0,0,0是等差数列,选D .] 3.在等差数列{a n }中,a 2=4,a 8=a 6+3,则a 1=________.52 [由已知得⎩⎪⎨⎪⎧a 1+d =4,a 1+7d =a 1+5d +3,解得a 1=52.]4.在等差数列{a n }中,a 5=10,a 12=31,求a 20,a n . [解] 由a 5=10,a 12=31, 得7d =a 12-a 5=21,所以d =3,a 1=a 5-4d =10-4×3=-2. 所以a 20=a 1+19d =-2+19×3=55,a n =a 1+(n -1)d =-2+3(n -1)=3n -5(n ∈N +).。

2019-2020学年度最新北师大版高中数学必修五学案:第一章 2.1 等差数列(一)

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2019-2020学年度最新北师大版高中数学必修五学案:第一章2.1 等差数列(一).1 等差数列(一) 学习目标 1.理解等差数列的定义.2.会推导等差数列的通项公式,能运用等差数列的通项公式解决一些简单的问题.3.掌握等差中项的概念,深化认识并能运用.知识点一 等差数列的概念思考 给出以下三个数列:(1)0,5,10,15,20;(2)4,4,4,4;(3)18,15.5,13,10.5,8,5.5.它们有什么共同的特征?梳理 从第____项起,每一项与前一项的差等于同一个________,这个数列称为等差数列,这个常数为等差数列的________,公差通常用字母d 表示.知识点二 等差中项的概念思考 观察下列所给的两个数之间插入一个什么数后,三个数能成为一个等差数列:(1)2,4;(2)-1,5;(3)a ,b ;(4)0,0.梳理 如果三个数a ,A ,b 组成等差数列,那么A 叫作a 和b 的等差中项,且A =a +b 2. 知识点三 等差数列的通项公式思考 对于等差数列2,4,6,8,…,有a 2-a 1=2,即a 2=a 1+2;a 3-a 2=2,即a 3=a 2+2=a 1+2×2;a 4-a 3=2,即a 4=a 3+2=a 1+3×2.试猜想a n =a 1+( )×2.梳理 若一个等差数列{a n },首项是a 1,公差为d ,则a n =a 1+(n -1)d .此公式可用累加法证明.类型一等差数列的概念例1判断下列数列是不是等差数列?(1)9,7,5,3,…,-2n+11,…;(2)-1,11,23,35,…,12n-13,…;(3)1,2,1,2,…;(4)1,2,4,6,8,10,…;(5)a,a,a,a,a,….反思与感悟判断一个数列是不是等差数列,就是判断该数列的每一项减去它的前一项的差是否为同一个常数,但数列项数较多或是无穷数列时,逐一验证显然不行,这时可以验证a n-a n(n≥1,n∈N+)是不是一个与n无关的常数.+1跟踪训练1数列{a n}的通项公式a n=2n+5,则此数列()A.是公差为2的等差数列B.是公差为5的等差数列C.是首项为5的等差数列D.是公差为n的等差数列类型二等差中项例2在-1与7之间顺次插入三个数a,b,c使这五个数构成等差数列,求此数列.反思与感悟在等差数列{a n}中,由定义有a n+1-a n=a n-a n-1(n≥2,n∈N+),即a n=a n+1+a n-1,从而由等差中项的定义知,等差数列从第2项起的每一项都是它前一项与后一2项的等差中项.跟踪训练2若m和2n的等差中项为4,2m和n的等差中项为5,求m和n的等差中项.类型三等差数列通项公式的求法及应用命题角度1基本量法求通项公式例3在等差数列{a n}中,已知a6=12,a18=36,求通项公式a n.反思与感悟像本例中根据已知量和未知量之间的关系,列出方程组求解的思想方法,称方程思想.跟踪训练3(1)求等差数列8,5,2,…的第20项;(2)判断-401是不是等差数列-5,-9,-13,…的项,如果是,是第几项?命题角度2等差数列的实际应用例4某市出租车的计价标准为1.2元/km,起步价为10元,即最初的4 km(不含4 km)计费10元,如果某人乘坐该市的出租车去往14 km处的目的地,且一路畅通,等候时间为0,那么需要支付多少车费?反思与感悟在实际问题中,若一组数依次成等数额增长或下降,则可考虑利用等差数列方法解决.在利用数列方法解决实际问题时,一定要分清首项、项数等关键问题.跟踪训练4在通常情况下,从地面到10 km高空,高度每增加1 km,气温就下降某一个固定数值.如果1 km高度的气温是8.5℃,5 km高度的气温是-17.5℃,求2 km,4 km,8 km 高度的气温.1.已知等差数列{a n}的通项公式a n=3-2n,则它的公差d为()A.2 B.3 C.-2 D.-32.已知在△ABC中,三内角A,B,C成等差数列,则角B等于()A.30°B.60°C.90°D.120°3.等差数列{a n}中,已知a1=13,a2+a5=4,a n=33,求n的值.1.判断一个数列是不是等差数列的常用方法:(1)a n+1-a n=d(d为常数,n∈N+)⇔{a n}是等差数列;(2)2a n+1=a n+a n+2(n∈N+)⇔{a n}是等差数列;(3)a n=kn+b(k,b为常数,n∈N+)⇔{a n}是等差数列.但若要说明一个数列不是等差数列,则只需举出一个反例即可.2.由等差数列的通项公式a n=a1+(n-1)d可以看出,只要知道首项a1和公差d,就可以求出通项公式,反过来,在a1,d,n,a n四个量中,只要知道其中任意三个量,就可以求出另一个量.答案精析问题导学知识点一思考 从第2项起,每项与它的前一项的差是同一个常数.梳理 2 常数 公差知识点二思考 插入的数分别为3,2,a +b 2,0. 知识点三思考 n -1题型探究例1 解 由等差数列的定义得(1),(2),(5)为等差数列,(3),(4)不是等差数列. 跟踪训练1 A例2 解 ∵-1,a ,b ,c,7成等差数列,∴b 是-1与7的等差中项,∴b =-1+72=3. 又a 是-1与3的等差中项,∴a =-1+32=1. 又c 是3与7的等差中项,∴c =3+72=5. ∴该数列为-1,1,3,5,7.跟踪训练2 解 由m 和2n 的等差中项为4,得m +2n =8.又由2m 和n 的等差中项为5,得2m +n =10.两式相加,得m +n =6.所以m 和n 的等差中项为m +n 2=3. 例3 解 由题意可得⎩⎪⎨⎪⎧a 1+5d =12,a 1+17d =36.解得d =2,a 1=2. ∴a n =2+(n -1)×2=2n .跟踪训练3 解 (1)由a 1=8,a 2=5,得d =a 2-a 1=5-8=-3,由n =20,得a 20=8+(20-1)×(-3)=-49.(2)由a1=-5,d=-9-(-5)=-4,得这个数列的通项公式为a n=-5+(n-1)×(-4)=-4n-1.由题意,令-401=-4n-1,得n=100,即-401是这个数列的第100项.例4解根据题意,当该市出租车的行程大于或等于4 km时,每增加1 km,乘客需要支付1.2元.所以,可以建立一个等差数列{a n}来计算车费.令a1=11.2,表示4 km处的车费,公差d=1.2,那么当出租车行至14 km处时,n=11,此时需要支付车费a11=11.2+(11-1)×1.2=23.2(元).即需要支付车费23.2元.跟踪训练4解用{a n}表示自下而上各高度气温组成的等差数列,则a1=8.5,a5=-17.5,由a5=a1+4d=8.5+4d=-17.5,解得d=-6.5,∴a n=15-6.5n.∴a2=2,a4=-11,a8=-37,即2 km,4 km,8 km高度的气温分别为2℃,-11℃,-37℃.当堂训练1.C 2.B 3.50。

2019_2020学年高中数学第1章数列2.2等差数列的前n项和教案北师大版必修5

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2.2 等差数列的前n 项和等差数列的前n 项和公式阅读教材P 15~P 16“例7”以上部分,完成下列问题: (1)等差数列的前n 项和公式对于公差为d 的等差数列,S n =a 1+(a 1+d )+(a 1+2d )+…+[a 1+(n -1)d ],① S n =a n +(a n -d )+(a n -2d )+…+[a n -(n -1)d ],②由①+②得2S n =(a 1+a n )+(a 1+a n )+…+(a 1+a n )n 个=n (a 1+a n ),由此得等差数列前n 项和公式S n =n (a 1+a n )2,代入通项公式a n =a 1+(n -1)d 得S n =na 1+n (n -1)2d .(3)等差数列的前n 项和公式与二次函数的关系将等差数列前n 项和公式S n =na 1+n (n -1)2d 整理成关于n 的函数可得S n =d 2n 2+⎝ ⎛⎭⎪⎫a 1-d 2n .思考:(1)等差数列的前n 项和一定是n 的二次函数吗?[提示] 不一定,当公差d ≠0时,前n 项和是n 的二次函数,当公差d =0时,前n 项和是n 的一次函数,它们的常数项都为0.(2)求等差数列的前n 项和时,如何根据已知条件选择等差数列的前n 项和公式? [提示] 求等差数列的前n 项和时,若已知首项、末项和项数,则选用第一个公式;若已知首项、公差和项数,则选用第二个公式.1.已知等差数列{a n }的首项a 1=1,公差d =-2,则前n 项和S 10=( ) A .-20 B .-40 C .-60D .-80D [由公式S n =na 1+n (n -1)2×d 得S 10=10×1+10×92×(-2)=-80.]2.S n =1+2+3+…+n =________.n (n +1)2[由题知等差数列的首项a 1=1,末项a n =n .由前n 项和公式得S n =n (n +1)2.]3.已知等差数列{a n }中,a 1=2,a 17=8,则S 17=________. 85 [S 17=12×17×(2+8)=85.]4.已知等差数列{a n }中,a 1=1,S 8=64,则d =________. 2 [S 8=8×1+12×8×7×d =64,解得d =2.]n (1)已知a 3=16,S 20=20.求S 10;(2)已知a 1=32,d =-12,S n =-15,求n 及a 12;(3)已知a 1+a 2+a 3+a 4=40,a n -3+a n -2+a n -1+a n =80,S n =210,求项数n .[解] (1)设等差数列{a n }的公差为d ,则有⎩⎪⎨⎪⎧a 1+2d =16,20a 1+20(20-1)2d =20,解得⎩⎪⎨⎪⎧a 1=20,d =-2.所以S 10=10×20+10×9×(-2)2=200-90=110.(2)因为S n =n ·32+n (n -1)2·⎝ ⎛⎭⎪⎫-12=-15,整理得n 2-7n -60=0, 解得n =12或n =-5(舍去), 所以a 12=32+(12-1)×⎝ ⎛⎭⎪⎫-12=-4. (3)因为a 1+a 2+a 3+a 4=40,a n -3+a n -2+a n -1+a n =80, 所以4(a 1+a n )=40+80,即a 1+a n =30. 又因为S n =(a 1+a n )n2=210,所以n =2×210a 1+a n=14.等差数列中基本量计算的两个技巧(1)利用基本量求值.等差数列的通项公式和前n 项和公式中有五个量a 1,d ,n ,a n 和S n ,一般是利用公式列出基本量a 1和d 的方程组,解出a 1和d ,便可解决问题.解题时注意整体代换的思想.(2)利用等差数列的性质解题.等差数列的常用性质:若m +n =p +q (m ,n ,p ,q ∈N +),则a m +a n =a p +a q ,常与求和公式S n =n (a 1+a n )2结合使用.1.等差数列中:(1)a 1=105,a n =994,d =7,求S n ; (2)a n =8n +2,d =8,求S 20; (3)d =13,n =37,S n =629,求a 1及a n .[解] (1)由a n =a 1+(n -1)d 且a 1=105,d =7, 得994=105+(n -1)×7,解得n =128, ∴S n =n (a 1+a n )2=128×(105+994)2=70 336.(2)∵a n =8n +2,∴a 1=10,又d =8,∴S 20=20a 1+20×(20-1)2×8=20×10+10×19×8=1 720.(3)将d =13,n =37,S n =629代入a n =a 1+(n -1)d ,S n =n (a 1+a n )2,得⎩⎪⎨⎪⎧a n =a 1+12,37·(a 1+a n )2=629,解得⎩⎪⎨⎪⎧a 1=11,a n =23.在洪峰到来之前临时筑一道堤坝作为第二道防线.经计算,除现有的参战军民连续奋战外,还需调用20台同型号翻斗车,平均每辆车工作24小时.从各地紧急抽调的同型号翻斗车目前只有一辆投入使用,每隔20分钟能有一辆翻斗车到达,一共可调集25辆,那么在24小时内能否构筑成第二道防线?[解] 从第一辆车投入工作算起各车工作时间(单位:小时)依次设为a 1,a 2,…,a 25.由题意可知,此数列为等差数列,且a 1=24,公差d =-13.25辆翻斗车完成的工作量为:a 1+a 2+…+a 25=25×24+25×12×⎝ ⎛⎭⎪⎫-13=500,而需要完成的工作量为24×20=480.∵500>480,∴在24小时内能构筑成第二道防线.应用等差数列解决实际问题的一般思路2.(1)甲、乙两物体分别从相距70 m 的两处同时相向运动,甲第1分钟走2 m ,以后每分钟比前1分钟多走1 m ,乙每分钟走5 m ,则甲、乙开始运动后________分钟相遇.(2)为了参加5 000 m 长跑比赛,李强给自己制订了10天的训练计划;第1天跑5 000 m ,以后每天比前一天多跑400 m ,李强10天一共跑了多少m?(1)7 [设n 分钟后相遇,依题意,有2n +n (n -1)2+5n =70,整理得n 2+13n -140=0.解之得n =7,n =-20(舍去).所以相遇是在开始运动后7分钟.] (2)[解] 将李强每一天跑的路程记为数列{a n },由题意知,{a n }是等差数列,则a 1=5 000 m ,公差d =400 m.所以S 10=10a 1+10×(10-1)2d ,=10×5 000+45×400=68 000(m), 故李强10天一共跑了68 000 m.( )A .130B .170C .210D .260(2)已知数列{a n },{b n }均为等差数列,其前n 项和分别为S n ,T n ,且S n T n =2n +2n +3,则a 5b 5=________.(1)C (2)53 [(1)利用等差数列的性质:S 3,S 6-S 3,S 9-S 6成等差数列.所以S 3+(S 9-S 6)=2(S 6-S 3), 即30+(S 9-100)=2(100-30), 解得S 9=210.(2)由等差数列的性质,知a 5b 5=a 1+a 92b 1+b 92=a 1+a 92×9b 1+b 92×9=S 9T 9=2×9+29+3=53.]巧妙应用等差数列前n 项和的性质 (1)“片段和”性质.若{a n }为等差数列,前n 项和为S n ,则S n ,S 2n -S n ,S 3n -S 2n ,…构成公差为n 2d 的等差数列.(2)项数(下标)的“等和”性质.S n =n (a 1+a n )2=n (a m +a n -m +1)2.(3)项的个数的“奇偶”性质. {a n }为等差数列,公差为d .①若共有2n 项,则S 2n =n (a n +a n +1);S 偶-S 奇=nd ;S 偶S 奇=a n +1a n.②若共有2n +1项,则S 2n +1=(2n +1)a n +1;S 偶-S 奇=-a n +1;S 偶S 奇=n n +1. (4)等差数列{a n }中,若S n =m ,S m =n (m ≠n ), 则S m +n =-(m +n ).(5)等差数列{a n }中,若S n =S m (m ≠n ),则S m +n =0.3.(1)在等差数列{a n }中,若S 4=1,S 8=4,则a 17+a 18+a 19+a 20的值为( ) A .9 B .12 C .16D .17(2)等差数列{a n }的通项公式是a n =2n +1,其前n 项和为S n ,则数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫S n n 的前10项和为________.(1)A (2)75 [(1)由等差数列的性质知S 4,S 8-S 4,S 12-S 8,…也构成等差数列,不妨设为{b n },且b 1=S 4=1,b 2=S 8-S 4=3,于是求得b 3=5,b 4=7,b 5=9,即a 17+a 18+a 19+a 20=b 5=9.(2)因为a n =2n +1,所以a 1=3, 所以S n =n (3+2n +1)2=n 2+2n ,所以S nn=n +2,所以⎩⎨⎧⎭⎬⎫S n n 是公差为1,首项为3的等差数列,所以数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫S n n 的前10项和为3×10+10×92×1=75.]1.(1)等差数列{a n }的前n 项和S n =n 2-4n ,求S n 的最小值; (2)等差数列{a n }的前n 项和S n =n 2-3n ,求S n 的最小值.[提示] (1)S n =n 2-4n =(n -2)2-4,所以当n =2时,S n 的最小值为-4.(2)S n =n 2-3n =⎝ ⎛⎭⎪⎫n -322-94,因为n ∈N +,所以当n =2或n =1时,S n 的最小值为S 2=S 1=-2.2.(1)在等差数列{a n }中,若a 5>0,a 6<0,则其前多少项的和最大?(2)在等差数列{a n }中,若a 5<0,a 6=0,其前n 项和有最大值还是有最小值?并表示出这个最大值或最小值.[提示] (1)前5项的和S 5最大.(2)因为a 5<0,a 6=0,故其公差d >0,所以前n 项和有最小值,其最小值为S 5=S 6. 3.在等差数列{a n }中,若d <0,S 10=0,则其前多少项的和最大?[提示] S 10=12×10×(a 1+a 10)=5(a 1+a 10)=0,故a 1+a 10=a 5+a 6=0,因为d <0,所以a 5>0,a 6<0,所以S 5最大.【例4】 在等差数列{a n }中,a 10=18,前5项的和S 5=-15. (1)求数列{a n }的通项公式;(2)求数列{a n }的前n 项和的最小值,并指出何时取最小值.思路探究:(1)直接根据等差数列的通项公式和前n 项和公式列关于首项a 1和公差d 的方程,求得a 1和d ,进而得解;(2)可先求出前n 项和公式,再利用二次函数求最值的方法求解,也可以利用通项公式,根据等差数列的单调性求解.[解] (1)由题意得⎩⎪⎨⎪⎧a 1+9d =18,5a 1+5×42×d =-15,得a 1=-9,d =3,∴a n =3n -12. (2)法一:S n =n (a 1+a n )2=12(3n 2-21n )=32⎝ ⎛⎭⎪⎫n -722-1478,∴当n =3或4时,前n 项的和取得最小值S 3=S 4=-18.法二:设S n 最小,则⎩⎪⎨⎪⎧a n ≤0,a n +1≥0,即⎩⎪⎨⎪⎧3n -12≤0,3(n +1)-12≥0,解得3≤n ≤4,又n ∈N +,∴当n =3或4时,前n 项和的最小值S 3=S 4=-18.1.(变条件)把例4中的条件“S 15=-15”改为“S 5=125”,其余不变,则数列{a n }的前n 项和有最大值还是有最小值?并求出这个最大值或最小值.[解] S 5=12×5×(a 1+a 5)=12×5×2a 3=5a 3=125,故a 3=25,a 10-a 3=7d ,即d =-1<0,故S n 有最大值,a n =a 3+(n -3)d =28-n .设S n 最大,则⎩⎪⎨⎪⎧a n ≥0,a n +1≤0,解得27≤n ≤28,即S 27和S 28最大,又a 1=27,故S 27=S 28=378.2.(变结论)在例4中,根据第(2)题的结果,若S n =0,求n .[解] 法一:因为S 3=S 4=-18为S n 的最小值,由二次函数的图像可知,其对称轴为x =72,所以当x =0或x =7时,图像与x 轴的交点为(0,0),(7,0),又n ∈N +,所以S 7=0,所以n =7.法二:因为S 3=S 4,所以a 4=S 4-S 3=0,故S 7=12×7×(a 1+a 7)=7a 4=0,所以n =7.等差数列前n 项和的最值问题的三种解法(1)利用a n :当a 1>0,d <0时,前n 项和有最大值,可由a n ≥0且a n +1≤0,求得n 的值;当a 1<0,d >0,前n 项和有最小值,可由a n ≤0且a n +1≥0,求得n 的值.(2)利用S n :由S n =d2n 2+⎝ ⎛⎭⎪⎫a 1-d 2n (d ≠0),利用二次函数配方法求取得最值时n 的值.(3)利用二次函数的图像的对称性.1.等差数列的两个求和公式中,一共涉及a 1,a n ,S n ,n ,d 五个量,通常已知其中三个量,可求另外两个量.在求等差数列的和时,一般地,若已知首项a 1及末项a n ,用公式S n =n (a 1+a n )2较好,若已知首项a 1及公差d ,用公式S n =na 1+n (n -1)2d 较好.2.数列{a n }的前n 项和为S n ,则a n =⎩⎪⎨⎪⎧S 1,n =1,S n -S n -1,n ≥2.3.求等差数列前n 项和的最值(1)二次函数法:用求二次函数的最值方法来求其前n 项和的最值,但要注意n ∈N +,结合二次函数图像的对称性来确定n 的值,更加直观.(2)通项法:当a 1>0,d <0,⎩⎪⎨⎪⎧a n ≥0,a n +1<0时,S n 取得最大值;当a 1<0,d >0,⎩⎪⎨⎪⎧a n ≤0,a n +1>0时,S n 取得最小值.1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)(1)公差为零的等差数列不能应用等差数列前n 项和公式求和.( ) (2)数列{n 2}可以用等差数列的前n 项和公式求其前n 项和.( )(3)若数列{a n }的前n 项和为S n =n 2+2n +1,则数列{a n }一定不是等差数列.( ) [答案] (1)× (2)× (3)√[提示] (1)不正确,不管公差是不是零,都可应用公式求和;(2)不正确,因为数列{n 2}不是等差数列,故不能用等差数列的前n 项和公式求和;(3)正确.2.在等差数列{a n }中,若S 10=120,则a 1+a 10的值是( ) A .12 B .24 C .36D .48B [S 10=12×10×(a 1+a 10)=5(a 1+a 10)=120,故a 1+a 10=24.]3.在等差数列{a n }中,S 10=120,且在这10项中,S 奇S 偶=1113,则公差d =________. 2 [由⎩⎪⎨⎪⎧S 奇+S 偶=120,S 奇S 偶=1113,得⎩⎪⎨⎪⎧S 奇=55,S 偶=65,所以S 偶-S 奇=5d =10,所以d =2.]4.在等差数列{a n }中,(1)已知a 5+a 10=58,a 4+a 9=50,求S 10; (2)已知S 7=42,S n =510,a n -3=45,求n . [解] (1)由已知条件得⎩⎪⎨⎪⎧a 5+a 10=2a 1+13d =58,a 4+a 9=2a 1+11d =50,解得⎩⎪⎨⎪⎧a 1=3,d =4,S 10=10a 1+10×92×d =10×3+45×4=210. (2)S 7=7(a 1+a 7)2=7a 4=42,所以a 4=6.所以S n =n (a 1+a n )2=n (a 4+a n -3)2=n (6+45)2=510,所以n =20.。

高中数学新北师大版精品教案《北师大版高中数学必修5 2.1等差数列》3

高中数学新北师大版精品教案《北师大版高中数学必修5 2.1等差数列》3

《等差数列》教学设计五河县高级中学李祥一.教学内容分析本节课是《普通高中课程标准实验教科书·数学5》(北师大版)第一章数列第二节等差数列第一课时。

借助生活中丰富的典型实例,让学生通过分析、推理、归纳等活动过程,从中了解和体验等差数列的定义和通项公式及其产生过程。

重点是理解等差数列的概念,难点是掌握等差数列的通项公式及应用。

本节课为以后学习等差数列的求和、等比数列奠定基础,起着承前启后的作用。

等差数列是学生探究特殊数列的开始,它对后续内容的学习,无论在知识上,还是在思想方法上都具有积极的意义;是培养学生数学能力的良好题材。

因此它是本章的重点,也是高考考查的是重点内容之一,同时也是数学抽象、逻辑推理、数学建模、数学运算、数据分析等核心素养的落脚点。

二.学科素养1.知识素养:理解等差数列、等差中项的概念,掌握等差数列通项公式的推导过程及应用。

2.能力素养:通过实例理解并明确等差数列的定义;探索并掌握等差数列的通项公式,从中培养学生观察、归纳能力;会利用等差数列的通项公式解决相关的应用问题。

3.情感素养:体验从特殊到一般,又到特殊的认知规律,加强理论联系实际;培养学生善于观察的能力,进一步提高学生的推理、归纳以及计算能力;强化数学建模素养,渗透方程的数学思想;通过实际问题体会数学的价值。

三.学生学情分析本节内容高一下学期,经过高一上学期的学习,学生已经具有一定的理性分析能力和概括能力,且对数列的知识有了初步的认识,对数学公式的运用已具备一定的技能,已经熟悉由观察到抽象的数学活动过程,对函数、方程思想体会逐渐深刻。

他们的思维正从经验性的逻辑思维向抽象思维发展,但是思维的严密性还有待加强,实际应用意识不强,数学建模意识还较为浅薄。

因而在授课时从具体的实例出发,逐步提高学生的抽象思维能力、应用意识、建模能力。

四.教学策略分析数学教学是数学活动的教学,是师生之间、学生之间交往互动共同发展的过程,结合学生的实际情况,及本节内容的特点,我采用的是“问题教学法”为主导,结合分组讨论等策略进行教学。

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2019-2020学年高中数学第一章等差数列第一课时教案北师大版
必修5
教学目标
1.知识与技能:通过实例,理解等差数列的概念;探索并掌握等差数列的通项公式;能在具体的问题情境中,发现数列的等差关系并能用有关知识解决相应的问题;
2. 过程与方法:让学生对日常生活中实际问题分析,引导学生通过观察,推导,归纳抽象出
等差数列的概念;由学生建立等差数列模型用相关知识解决一些简单的问题。

3.情态与价值:培养学生观察、归纳的能力,培养学生的应用意识。

教学重点:理解等差数列的概念及其性质,探索并掌握等差数列的通项公式;
会用公式解决一些简单的问题。

教学难点:概括通项公式推导过程中体现出的数学思想方法。

教学过程:
创设情境导入新课
上节课我们学习了数列。

在日常生活中,人口增长、鞋号问题、教育贷款、存款利息等等这些大家以后会接触得比较多的实际计算问题,都需要用到有关数列的知识来解决。

今天我们就先学习一类特殊的数列。

先看下面的问题:
为了使孩子上大学有足够的费用,一对夫妇从小孩上初一的时候开始存钱,第一次存了5000元,并计划每年比前一年多存2000元。

若小孩正常考上大学,请问该家长后5年每年应存多少钱?
引导学生行先写出这个数列的前几项:7000,9000,11000,13000,15000
观察这个数列项的变化规律,提出生活中这样样问题很多,要解决类似的问题,我们有必要研究具有这样牲的数列——等差数列
师生互动新课探究
像这样的数列你能举出几个例子吗?
0,5,10,15,20,……① 18,15.5,13,10.5,8,5.5 ③
48,53,58,63 ② 3,3,3,3,3,……④
看这些数列有什么共同特点呢?(由学生讨论、分析)
引导学生观察相邻两项间的关系,得到:
对于数列①,从第2项起,每一项与前一项的差都等于 5 ;
对于数列②,从第2项起,每一项与前一项的差都等于 5 ;
对于数列③,从第2项起,每一项与前一项的差都等于 -2.5 ;
对于数列④,从第2项起,每一项与前一项的差都等于 0 ;
由学生归纳和概括出,以上四个数列从第2项起,每一项与前一项的差都等于同一个常数(即:每个都具有相邻两项差为同一个常数的特点)。

归纳总结 形成概念
对于以上几组数列我们称它们为等差数列。

请同学们根据我们刚才分析等差数列的特征,尝试着给等差数列下个定义:
等差数列:一般地,如果一个数列从第2项起,每一项与它的前一项的差等于同一个常数,那么这个数列就叫做等差数列。

这个常数叫做等差数列的公差,公差通常用字母d 表示。

那么对于以上四组等差数列,它们的公差依次是5,5,-2.5,0。

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:等差数列,首项 )(1a , 公差 )(d
2.若0=d 则该数列为常数列
3.寻求等差数列的通项公式:
d
a d d a d a a d a d d a d a a d
a a 3)2(2)(1134112312+=++=+=+=++=+=+= 由此归纳为 d n a a n )1(1-+= 当1=n 时 11a a = (成立)
选讲:除此之外,还可以用迭加法和迭代法推导等差数列的通项公式:
(迭加法): }{n a 是等差数列,所以 ,1d a a n n =--
,21d a a n n =--- ,32d a a n n =--- …… ,12d a a =-
两边分别相加得 ,)1(1d n a a n -=- 所以 d n a a n )1(1-+= (迭代法):}{n a 是等差数列,则有:
d a a n n +=-1d d a n ++=-2d a n 22+=-d d a n 23++=-d a n 33+=-…d n a )1(1-+= 所以 d n a a n )1(1-+=
注意:
(1)在d n a a n )1(1-+=中n ,n a ,1a ,d 四数中已知三个可以求出另一个(方程思想)。

(2)由上述关系还可得:d m n a a m n )(-+=
(3)若{}n a 是等差数列,且+∈N n m l k ,,,,n m l k +=+,则n m l k a a a a +=+ 特例:(1)n k n k n a a a 2=+-+ (2).....23121=+=+=+--n n n a a a a a a
三、例题:
例1:判断下面数列是否为等差数列.
(1)12-=n a n (2)n n a )1(-=
例2:已知等差数列{}n a 中,2,11==d a ,求通项公式n a .
例3:(1)求等差数列9,5,1,……的第10项
(2)已知在等差数列{}n a ,34-=n a n ,求首项1a 和公差d
例4:已知在等差数列{}n a 中,35,20205-=-=a a ,求通项公式n a .
注意在d n a a n )1(1-+=中n ,n a ,1a ,d 四数中已知三个可以求出另一个。

五、小结:
1、等差数列的定义d a a n n =-+1
2、掌握推导等差数列通项公式的方法
3、等差数列通项公式:d n a a n )1(1-+= d m n a a m n )(-+=
六、课堂练习
1、求等差数列宁主义,7,11,……的第4项与第11项
2、100是不是等差数列2,9,16,……的项,如果是,是第几项,如果不是,说明原因
作业:P19 习题1—2A 组第2、7题。

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