对口升学数学复习(数列教案)
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第 课时
教学内容:数列的定义
教学目的:理解数列的定义、通项公式、Sn 的含义,掌握通项公式的求法及其应
用, 了解递推的含义.
教学重点:数列的基本概念.
教学难点:求通项公式、递推公式的应用 教学过程:
一、数列的定义: 按一定顺序排列成的一列数叫做数列. 记为:{a n }.即{a n }: a 1, a 2, … , a n .
二、通项公式:如果数列{a n }的第n 项a n 与序号n 之间的关系可以用一个公式a n =f (n ) 来表示,那么这个公式叫做这个数列的通项公式.
如数列:23452,2,2,2,2, 。
*2()n n a n =∈N
简记为:数列{2n }
三、前n 项之和:S n = a 1+a 2+…+a n 注 求数列通项公式的一个重要方法:
对于数列}{n a ,有: ⎩⎨
⎧≥-==-)2()1(11
n s s n s a n n
n 例1、已知数列{100-3n},
(1)求a 2、a 3;(2)67是该数列的第几项;(3)此数列从第几项起开始为负项.
解:
练习:已知数列 32
{
}31
n n -+ (1)求这个数列的第10项;
(2)98101
是不是该数列中的项,为什么? 例2 求下列数列的通项公式:
(1)5,10,15,20,…;(2)1111
2468
,,,,;
(3) −1,1,−1,1,…. (4)9,99,999,9999.⋯,
解 (1)5n a n =.12-=n a n ;(2)12n a n
=
.; (3)(1)n n a =-.,(4)101n n a -=
练习:定写出数列3,5,9,17,33,……的通项公式: 答案:a n =2n +1 。
例3 已知数列{}n a 的前n 项和,求数列的通项公式: (1) n S =n 2+2n ; (2) n S =n 2-2n-1. 解:(1)①当n≥2时,n a =n S -1-n S =(n 2+2n)-[(n-1)2+2(n-1)]=2n+1;
②当n=1时,1a =1S =12+2×1=3; ③经检验,当n=1时,2n+1=2×1+1=3,∴n a =2n+1为所求. (2)①当n ≥2时,n a =n S -1-n S =(n 2-2n-1)-[(n-1)2+2(n-1)-1]=2n-3;
②当n=1时,1a =1S =12-2×
1-1=-2;
③经检验,当n=1时,2n-3=2×1-3=-1≠-2,∴n a =⎩
⎨⎧≥-=-)2(32)1(2n n n 为所求.
注:已知S n 求a n 时,要先分n =1和n≥2两种情况分别进行计算,然后验证能否统一.
练习1.若数列{a n }的前n 项和S n =n 2-1, 则a 4等于( )
A.7
B.8
C.9 D .17
练习2.已知数列{a n }的前n 项和S n =n 3,则a 5+a 6的值为( ) A.91 B.152 C.218 D.279 四、同步练习:
第 课时
教学内容:等差数列(1)
教学目的:通过复习,巩固等差数列的定义、通项公式、求和公式 教学重点:等差数列 教学过程:
(一)主要知识
1.等差数列的定义: )()(1∙+∈=-N n d a a n n 常数 2.通项:d n a a n )1(1-+=.
3.求和:d n n na a a n S n n 2
)
1(2)(11-+=+=.
4.中项:若a 、b 、c 等差数列,则b 为a 与c 的等差中项:2b=a+c (二)热身练习: 讲练题:
(1)已知等差数列{a n }中a 1=31,d=-7,求 a 6及S 10 . (2)求等差数列2,9,16,…的第11项.
(3)已知等差数列{a n }中a 1=7,a 9=39,求S 9;
(4) 10和16的等差中项是( )。
三、例题讲解:
【例1】等差数列{a n }的前n 项和记为S n ,已知a 10=30,a 20=50. (1)求通项a n ; (2)若S n =242,求n.
【解】(1)由a n =a 1+(n -1)d ,a 10=30,a 20=50,
得方程组⎩⎨⎧ a 1+9d =30a 1+19d =50,解得⎩
⎨⎧
a 1=12
d =2.
故a n =2n +10.
(2)由S n =na 1+nn -
2d ,S n =242,
得12n +nn -
2×2=242,解之得n =11或n =-22(舍去). ∴n =11.
解 设这五个数组成的等差数列为{an}由已知:a1=-1,a5=7, ∴7=-1+(5-1)d 解出d =2。
所求数列为:-1,1,3,5,7. 练习 在等差数列{}n a 中,已知.,63,6,994n S a a n 求=-== 解:设首项为1a ,公差为d , 则1119318683
a d a a d d =+=⎧⎧⎨
⎨-=+=-⎩⎩得76:)1(23
1863==--==∴n n n n n S n 或得 【例2】 S n 为等差数列{a n }的前n 项和,S 2=S 6,a 4=1,求a 5 . 解析:由题意知⎩⎪⎨
⎪⎧
2a 1+d =6a 1+6×52d ,a 1+3d =1,
解之得⎩
⎨⎧
a 1=7
d =-2.
∴a 5=1+(-2)=-1.
练习:设{a n }为等差数列,公差d =-2,S n 为其前n 项和.若S 10=S 11,则a 1=( )
A .18
B .20
C .22
D .24
【例3】 三个数成等差数列,其和为15,其平方和为83,求此三个数. 解 设三个数分别为x -d ,x ,x +d . 则-+++-+++(x d)x (x d)=15(x d)x (x d)=83222
⎧⎨⎩
解得x =5,d =±
2。
∴ 所求三个数为3、5、7或7、5、3 注 设元技巧: 三数:d a a d a +-,, 四数d a d a d a d a 3,,,3-+--
【例4】已知等差数列{n a }中1a =13且3S =11S ,那么n 取何值时,n S 取最大值.
解 解法1:设公差为d ,由3S =11S 得:3×
13+3×2d/2=11×13+11×10d/2。
解得d= -2, 所以n a =15-2n 。
由⎩⎨⎧≤≥+0a 0a 1
n n 即1520152(1)0n n -≥⎧⎨-+≤⎩得:6.5≤n≤7.5,所以n=7时,n S 取最大值.
解法2:由解1得d= -2,又a 1=13,所以 n )2d
a (n 2d S 12n -+== - n 2+14 n = -(n-7)2+49
∴当n=7,n S 取最大值.
【练习】在等差数列{a n }中,已知前3项和为12,前3项积为48,且d >0, 求a 1.
解 a 1=2.
【练习】在-1与7之间顺次插入三个数a ,b ,c 使这五个数成等差数列,求此数列.
例1 判断下列数列是否是等差数列: (1)a n =3n +5; (2)a n+1=a n -3. 解:
练习:已知数列{ a n }满足:a 1=2,a n = a 1+n +3,求通项a n . 四、小结:
第 课时
教学内容:等差数列(2)
教学目的:深化知识,强化等差数列性质的应用 教学重点:等差数列的性质及应用 教学难点:性质的应用 教学过程:
(一)简单性质:
(1)若n+m=2p ,则a n +a m =2a p .
推广:2,,,n n m n m a a a ++组成公差为md 的等差数列.(下标等差,则项也等差)
(2)q p n m a a a a q p n m +=++=+则, (二)知识应用
例1 在等差数列{ a n }中,解决下列问题: (1)已知a 3+a 11=20,求a 7.
(2)已知:等差数列{a n }中,a 4+a 6+a 15+a 17=50,求S 20; 解(2)∵a 4+a 6+a 15+a 17=50,又因它们的下标有4+17=6+15=21
∴a 4+a 17=a 6+a 15=25,S =
(a +a )20
20120××2
10250417=+=()a a (3)已知3a +4a +5a +6a +7a =450, 求2a +8a 及前9项和9S .
解(3) 由等差中项公式:3a +7a =25a , 4a +6a =25a ,由条件
3a +4a +5a +6a +7a =450, 得:55a =450, ∴2a +8a =25a =180,9S =199
()2
a a +810 (4)等差数列{a n }的前n 项和为30,前2n 项和为100,则它的前3n 项和为 C . (A )130 (B )170 (C )210 (D )260 (5)已知{a n }是等差数列,公差为-2,且a 1+a 4+...+ a 94= 100 ,则a 3+a 6+...+a 96= .
例2 已知等差数列{a n }的公差是正数,且a 3·a 7=-12,a 4+a 6=-4,求它的前20项的和S 20的值.
解法一 设等差数列{a n }的公差为d ,则d >0,由已知可得
(a 2d)(a bd)12 a 3d a 5d = 4
1111++=-①+++-②
⎧⎨
⎩
由②,有a 1=-2-4d ,代入①,有d 2=4,再由d >0,得d =2 ∴a 1=-10,最后由等差数列的前n 项和公式,可求得S 20=180
解法二 由等差数列的性质可得: a 4+a 6=a 3+a 7 即a 3+a 7=-4, 又a 3·a 7=-12,由韦达定理可知:a 3,a 7是方程x 2+4x -12=0的二根 解方程可得x 1=-6,x 2=2 ∵ d >0 ∴{a n }是递增数列,∴a 3=-6,a 7=2
d =
a =2a 10S 1807120--a 3
73
,=-,= 例3 在项数为2n 的等差数列中,各奇数项之和为75,各偶数项之和为90,末项与首项之差为27,则n 之值是多少?
解 ∵S 偶项-S 奇项=nd
∴nd=90-75=15,又由a 2n -a 1=27,即(2n -1)d=27
nd 15
(2n 1)d 27
n =5=-=∴⎧⎨
⎩ 例4 若一个等差数列前3项和为34,后3项和为146,且所有项的和为390,求这个数列项数.
解:123121213234,146,n n n n n n a a a a a a a a a a a a ----++=++=+=+=+又
11:3()180,60n n a a a a +=+=两式相加得,1()
390,132
n n n a a S n +===由得
例5 项数为奇数的等差数列,奇数项之和为44,偶数项之和为33,求这个数列的中间项及项数.
解:设数列共2m+1(m ∈
N *)把该数列记为{a n }. 依题意:2m
(a 2+a 2m )=33 (1)
2
1
+m (a 1+a 2m+1)=44 (2) 由(1)(2)得4
3
1=+m m ∴m = 3。
代入(1)得a 2+a 2m = 22,∴a m+1=2
22m
a a +=11.即该数列有7项,中间项为11.
(三)同步练习:
第 课时
教学内容:等比数列
教学目的:巩固等比数列的定义、通项、求和 教学重点:等比数列. 教学难点:计算方法 教学过程:
(一)主要知识:
1.定义与定义式:从第二项起,每一项与它前一项的比等于同一个常数的数
列称作等比数列. )(1
为不等于零的常数q q a a n
n =+ 注:常用定义判断或证明一个数列是等比数列. 观察并判断下列数列是否是等比数列:
(1) 1,3,9,27,81,… 是,公比 q=3 (2) 5,5,5,5,5,5,… 是,公比 q=1 (3) 1,-1,1,-1,1,… 是,公 比q= -1 (4) 1,0,1,0,1,… 不是等比数列 2.通项公式:11-=n n q a a .
练习:在等比数列{a n }中 ,a 1=1,a n+1 -2a n =0,则a n = 2 n -1 .
3.前n 项和:⎪⎩⎪⎨⎧≠≠--=--==)
10(11)1()1(111q q q q a a q q a q na S n n
n 且
注:应用前n 项和公式时,一定要区分11≠=q q 与的两种不同情况,必要的时候
要分类讨论.
4.等比中项:如果在a 与b 之间插入一个数G ,使a ,G ,b 成等比数列,那么G 叫做a 与b 的等比中项.即ab G =2
(G =.
(二)主要方法:
1.等比数列的判定方法:
①定义法:对于数列{}n a ,若)0(1
≠=+q q a a n
n ,则数列{}n a 是等比数列.
②等比中项:对于数列{}n a ,若2
12++=n n n a a a ,则数列
{}n a 是等比数列. 2.三个数成等比可设它们为:a ,aq ,aq 2或a/q ,a ,aq ;四个数成等比可设它们为: a/q 3,a/q ,aq ,aq 3;
(三)知识点训练
练习1:根据下面等比数列{a n } 中a 1=8,q=1/2,求a 8、S 5.
解:a 8=a 1q 8-1=8×(1/2)7=1/16 55
1518[1()](1)31211212
a q S q ⋅-⋅-==
=-- 练习2:已知等比数列 :1,2,4,….求数列的第5项及前5项的和. 解2 由已知:a 1=1,q=2, 所以 a 5=a 1q 4=1×24=16
5515(1)1(12)31112
a q S q ⋅-⋅-===--
练习3:已知-1,a ,-9成等比数列,则a= 3± . (四)例题讲解:
例1.在等比数列{a n }中:
(1)a 4=27, q = -3,求a 7, S 7 ; (2)a 2=18,a 4=8,求a 1, q , a 5 。
解析 由已知:⎩
⎪⎨⎪⎧
a 1q 3
=27,
q =-3,解得:a 1=-1 a 7=(-1)·(-3)6
= -729,717(1)1a q S q ⋅-=-5(1)[1(3)]1(3)
-⋅--=
--=-547 解析 由已知:⎩
⎪⎨⎪⎧
a 1q =18a 1q 3=8解得⎩⎪⎨
⎪⎧ a 1=27,q =2/3,或⎩⎪⎨⎪⎧
a 1=-27,q =-2/3. 当a 1=27,q =2/3时,a 5=27·(2/3)4=16/3, 当a 1=-27,q =-2/3时,a 5=-16/3.
方法点睛 等比数列基本量的运算是等比数列中的一类基本问题,数列中有五个量a 1,n ,q ,a n ,S n 一般可以“知三求二”,通过列方程(组)可迎刃而解.
[例2] 设等比数列{a n }的前n 项和为S n ,已知a 2=6, 6a 1+a 3=30,求a n 和S n .
解析:由题意得:⎩⎨⎧ a 1q =6,6a 1+a 1q 2
=30,解得⎩⎨⎧ a 1=3,q =2,或⎩⎨⎧
a 1=2,
q =3.
当a 1=3,q =2时,a n =3·2n -1,S n =3·(2n -1); 当a 1=2,q =3时,a n =2·3n -1,S n =3n -1. [例2] 解决下列问题:
(1)等比数列中1a =5, 且21+n a =3n a ,求通项公式;
解:111)2
3
(5523-+-⨯=∴=-==n n n n a a a a q 又: (2)求等比数列1,2,4,…从第5项到第10项的和.
解:由2
2,121===q a a 得 1521)21(144=--⨯=∴S , 10232
1)21(11010=--⨯=S
从第5项到第10项的和为10S -4S =1008 练习:
1.已知{a n }是等比数列,a 2=2,a 5=1/4,则公比q =( D )
A.-
B.-2
C.2
D.1/2
2.若等比数列{a n }满足a 2+a 4=20,a 3+a 5=40,则公比q =________;前n 项和S n =________.
答案:2 2n +1-2
3. 在等比数列{a n }中,前n 项和为S n ,若S 3=7,S 6=63,则公比q= ( A ) A.2 B.-2 C.3 D.-3
4.在等比数列{a n }中,a 3=7,前3项之和S 3=21,则公比q = ( C )
A .1
B .-12
C .1或-12
D .-1或1
2
5.等比数列x, 3x +3, 6x +6,…的第四项等于( ) A .-24 B .0 C .12 D .24
【例3】 已知等差数列{a n }的首项a 1=1,公差d >0,且第2项、第5项、第14项分别是等比数列{b n }的第2项、第3项、第4项.求数列{a n }与{b n }的通项公式.
解 由已知有: b 2=a 2,b 3=a 5,b 4=a 14
又:a 2=1+d,a 5=1+4d,a 14=1+13d,
∴(1+4d)2=(1+d)(1+13d). 解得d=2(∵d >0). ∴a n =1+(n-1)·2=2n-1. 又b 2=a 2=3,b 3=a 5=9,
∴数列{b n }的公比为3, 由b 2/ b 1=3,得b 1=1 ∴b n =1·3n-1=3n-1. 练习:等比数列{a n }的前n 项和为S n ,且4a 1,2a 2,a 3成等差数列. 若a 1 =1,则S 4= ( C )
A.7
B.8
C.15
D.16 (五)作业:
在等比数列中,解决下列问题:
(1)已知a 4=8,a 2=2,求a 8. (2)已知S 1= 63,S 2=33+63,求a 8.
(3)在等比数列{a n }中,S 5=2633,公比q=2
3
,求a 5.
(4)a 5-a 1=15,a 4-a 2=6,则a 3= .
(5)在等比数列{a n }中,已知a 3=121,S 3=42
1
,求a 1、q
(6)a 5= a 1+5 ,a 4+a 2=4,求a 3.
第 课时
教学内容:数列综合运用
教学目的:系统掌握等差、等比数列的概念与性质,提高综合运用知识的能力.
教学重点:等差等比数列的综合运算. 教学过程:
一、等差、等比数列的综合问题:
例1若a 、b 、c 成等差数列,且a +1、b 、c 与a 、b 、c +2都成等比数列,求b 的值.
解 设a 、b 、c 分别为b -d 、b 、b +d ,由已知b -d +1、b 、b +d 与b -d 、b 、b +d +2都成等比数列,有:
b =(b d 1)(b d)b =(b d)(b d 2)22-++①-++②⎧⎨⎪⎩⎪整理,得:b =b d b d
b =b d 2b 2d 222222
-++-+-⎧⎨⎪⎩⎪ ∴b +d=2b -2d 即b=3d ,代入①,得 9d 2=(2d +1)·4d ,解之,得d=4或d=0(舍),∴b=12 例2 三个数成等比数列,若第二个数加4就成等差数列,再把这个等差数列的第3项加32又成等比数列,求这三个数.
解法一 按等比数列设三个数,设原数列为a ,aq ,aq2 由已知:a ,aq +4,aq2成等差数列
即:2(aq +4)=a +aq2 (1) a ,aq +4,aq2+32成等比数列
即:(aq +4)2=a(aq2+32),即24aq a += (2)
①,②两式联立解得:或-∴这三数为:,,或,,.
a =2q =3a =
29q =5
2618⎧⎨⎩⎧
⎨
⎪⎩⎪-2910950
9
解法二 按等差数列设三个数,设原数列为b -d ,b -4,b +d 由已知:三个数成等比数列
即:(b -4)2=(b -d)(b +d) (1) b -d ,b ,b +d +32成等比数列
即b 2=(b -d)(b +d +32) (2)
①、②两式联立,解得:或∴三数为,,或,,.
b =269d =83b =10
d =82618⎧⎨⎪⎪⎩
⎪⎪⎧⎨
⎩-2910950
9
解法三 任意设三个未知数,设原数列为a 1,a 2,a 3 由已知:a 1,a 2,a 3成等比数列 得:①a =a a 2213
a 1,a 2+4,a 3成等差数列得:2(a 2+4)=a 1+a 3 ②
a1,a 2+4,a 3+32成等比数列,得:(a2+4)2=a 1(a 3+32) ③
①、②、③式联立,解得:或a =29a =109a =509a =2a =6a =18123123-⎧⎨⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎧⎨⎪⎩⎪ 说明 恰当题设简化计算过程的作用.
例3 一个等比数列有三项,如果把第二项加上4,那么所得的三项就成为等差数列;如果再把这个等差数列的第三项加上32,那么所得的三项又成为等比数列,求原来的等比数列.
解:设所求的等比数列为a ,aq ,aq 2,
则 2(aq+4)=a+aq 2 且(aq+4)2=a(aq 2+32) 解得a=2 ,q=3 或a=9
2,q=-5, 故所求的等比数列为2,6,18或92,-910,9
50. 例4 已知a<b<c ,a+b+c=3且a,b,c 成等差数列,a 2,b 2,c 2成等比数列,求a,b,c .
解:
例5 公差不为零的等差数列的第二、三、六项成等比数列,求公比q . 解: 设等差数列的通项a n = a 1+(n-1)d (d≠0).
根据题意得 a 32 = a 2a 6 即(a 1+2d)2 = (a 1+d)(a 1+5d),
解得 d a 211-=. 所以.32
122121123=+-+-=++==d d d d d a d a a a q 例6 有四个数,其中前三个数成等差数列,后三个数成等比数列,且第一个数与第四个数的和是16,第二个数与第三个书的和是12,求这四个数. 解:设这四个数为:2(),,,a d a d a a d a +-+,则2
()16212a d a d a a d ⎧+-+=⎪⎨⎪+=⎩
解得:48a d =⎧⎨=⎩或96
a d =⎧⎨=-⎩,所以所求的四个数为:4,4,12,36-;或15,9,3,1. 二、应用型问题:
例1 某学生的父母欲为其买一台电脑售价为1万元,除一次性付款方式外,商家还提供在1年内将款全部还清的前提下三种分期付款方案(月利率为1%): ⑴购买后2个月第1次付款,再过2个月第2次付款…购买后12个月第6次付款; ⑵购买后1个月第1次付款, 过1个月第2次付款…购买后12个月第12次付款; ⑶购买后4个月第1次付款,再过4个月第2次付款,再过4个月第3 你能帮他们参谋选择一下吗?”
分析 每月利息按复利计算,即上月利息要计入下月本金.
例如,由于月利率为1%,款额a 元过一个月就增值为a(1+1%)=1.01a(元); 再过一个月又增值为1.01a(1+1%)=1.012a(元)
可将问题进一步分解为:(1)商品售价增值到多少?(2)各期所付款额的增值状况如何?(3)当贷款全部付清时,电脑售价与各期付款额有什么关系?
解 方案一:
10000×(1+1%)12=x+(1+1%)2x+(1+1%)4x+(1+1%)6x+(1+1%)8x+(1+1%)10x , 解得1221210000 1.01(1.011)x ⨯⨯-==1785.86,三种方案列表如下:
元,以后每月这一天都交付50元,并加付欠款的利息,月利率为1%,若交付150元后的第一个月开始算分期付款的第一个月,问分期付款的第十个月该交付多少钱?全部货款付清后,买这件家电实际花了多少钱?
解:购买时付了150元,欠款1000元,每月付50元,分20次付完.
设每月付款顺次组成数列{a n },则
a 1=50+1000×0.01=60(元).
a 2=50+(1000-50)×0.01=(60-0.5)(元).
a 3=50+(1000-50×2)×0.01=(60-0.5×2)(元).
依此类推得
a 10=60-0.5×9=55.5(元),
a n =60-0.5(n -1)(1≤n ≤20).
∴付款数{a n }组成等差数列,公差d =-0.5,全部货款付清后付款总数为
S 20+150=220(a 1+a 20)+150 =(2a 1+19d )×10+150
=(2×60-19×0.5)×10+150
=1255(元).
答:第十个月该交付55.5元,全部货款付清后,买这件家电实际花了1255元.
三、思考作业:
1、成等差数列的3个数之和为45,这3个数依次加上2,3,7后成等比数列,求这3个数.(答案:10,15,20或25,15,5)
2、三个数成等比数列,它们的积为216,如果中间一个数加上4,则成等差数列,求这三个数.(答案:2,6,18或18,6,2)
3、设有按顺序排好的4个数,前3个数成等差数列,后3个数成等比数列,第1、4两个数的和是16,第2、3两个数的和是8,求这4个数.
(答案:-2,2,6,18或16,8,0,0(舍去))
4、求数列:11112,4,6,8,392781
的前10项的和. 5、有电线杆30根,从距离堆放地100米处起每隔50米放一根电线杆,一辆汽车每次能运三根,一辆汽车把电线杆全部运完,并放到应放的地点,则这辆汽车
共行驶了多少米路程.(17500)
6、某种汽车有如下数据:(A )购车费用10万元;(B )每年交保险费、养路费及汽油费合计为9000元;(C )汽车的维修费平均为:第一年2000元,第二年4000元,第三年6000元,依次等差数列每年增加,问这种汽车使用多少年后报废最合算(即使用多少年后的平均费用最少)?(10年)
7、假设一个球从某个高度掉到地上,再弹起的高度为前高度的23
,那么当一个球从6米高度落下,并让其自由弹跳直到停下,球总共的运动路程为多少米?(30)
8、某地区森林原有木材存量为a ,且每年增长率为25%,因生产建设的需要每年年底要砍伐的木材量为b ,设n a 为n 年后该地区森林木材的存量,求n a 的表达式;
9、设三个不相等的整数x,y,z 成差数列,x+y,y+z,z+x 成等比数列,且40<x+y+z<45,求x,y,z 的值.
解:∵
x,y,z 成差数列,
又40<x+y+z<45 ,
∵y ∈ 有22()()()x z y y z x y z x +=⎧⎨+=++⎩ 即228(14)28(14)x z z x +=⎧⎨+=+⎩
解得:x =z =14或x=98,z=-70
∵x,y,z 不相等的整数,-70。