4.2.2 等差数列的前项和公式
教学目标:
1.知识与技能:
①掌握等差数列前项和公式的推导方法和公式的简单运用。
②通过对公式从不同角度、不同侧面的剖析,培养学生思维的灵活性,提高学生分析问题和解决问题的能力。
2.过程与方法:
经历公式的推导过程,体会数形结合的数学思想,体验从特殊到一般的研究方法,学会观察、归纳、反思,进一步培养学生灵活运用公式的能力。
3.情感、态度价值观:
①公式的发现反映了普遍性寓于特殊性之中,从而使学生受到辩证唯物主义思想的熏陶。
②通过生动具体的现实问题,令人着迷的历史素材和数学史,激发学生探究的兴趣和欲望,树立学生求真的勇气和自信心,增强学生学好数学的心理体验,产生热爱数学的情感。
重点:等差数列前项和公式。
难点:获得推导等差数列前项和公式的思路及公式的灵活运用。
教学过程
【自主学习】(阅读课本P18-21,完成导学案)
创设情境 兴趣导入
泰姬陵坐落于印度古都阿格,是十七世纪莫卧儿帝国皇帝沙杰罕为纪念其爱妃所建,它宏伟壮观,纯白大理石砌建而成的主体建筑叫人心醉神迷,成为世界七大奇迹之一。陵寝以宝石镶饰,图案之细致令人叫绝。
传说陵寝中有一个三角形图案,以相同大小的圆宝石镶饰而成,共有100层(见右图),奢靡之程度,可见一斑。你知道这个图案一共用了多少个宝石吗?
问题1:计算
(你知道高斯是怎么算的吗?)
二、动脑思考 探究新知
问题2:计算
问题3:计算
(你是怎么思考的?用了什么方法?)
问题4:对一般的等差数列,如何求它的前项和呢?
等差数列的前项和公式:
公式一: 已知 ,求
公式二: 已知 ,求
公式记忆--类比法
三、应用公式 巩固知识
总结:两个等差数列的求和公式及通项公式,一共涉及到 个量,分别
是 ,通常已知其中 个,可求另外 个,简称为: 。
例2:中国男子短跑运动员,苏炳添,他于2011年合肥赛跑出10.15秒的成绩,2013年北京赛跑出10.07秒的成绩,2015年尤金赛跑出9.99秒的成绩,2018年马德里赛跑出9.91秒的成绩, 2021年东京奥运会半决赛中跑出振奋人心9.83秒的好成绩,刷新亚洲记录。如果把苏炳添百米冲刺所用时间看成是等差数列,那么这五次比赛中苏炳添总共用时是多少秒?
变式:医护人员2020年积极致力于研究人体内的新冠病毒,已知一个患病初期的人人体内的病毒数排列成等差数列,且已知第一排的病毒数是2个,后面每一排比前一排多3个,一共有78排,问这个患者人体内的病毒数有多少个呢?
四、知识打包 存放备用
一种方法:
两个公式:
三个条件:
五、跟踪训练 强化巩固
【等差数列前项和公式的基本运算】
1.在等差数列中,已知
2.在等差数列中,已知( )
A.10 B.15 C.20 D.30
【数列在职业教学生活化的探讨】
3.建筑工人在工地上放了一堆钢管,已知最下一层为20个,最上面一层为2个,且放了5层,问这一堆钢管的个数总共是多少个呢?
4.作为会议型饭店的助理经常会碰到这样的问题,已知会议室里共有20排座位,第一排有1个座位,此后每排都比前一排多2个座位。某商务旅游团队有580人,此会议室可以容纳下这个团队吗?
【数列教学中渗透数学文化】
5.南北朝《张邱建算经》是我国古代的一部数学著作,现传本有92问.比较突出的成就有最大公约数与最小公倍数的计算、各种等差数列问题的解决、某些不定方程问题求解等.书中记载如下问题:“今有子女不善织布,逐日所织的布以同数递减,初日织五尺,末一日织一尺,计织三十日,问共织几何?”那么此女子共织( )A.90尺 B.93尺 C.95尺 D.97尺
6.《算法统宗》是中国古代数学名著,许多数学问题都是以歌诀形式呈现的.“九儿问甲歌”就是其中一首:一个公公九个儿,若问生年总不知,自长排来差三岁,共年二百又零七,借问小儿多少岁,各儿岁数要详推.这位公公年龄最小的儿子年龄为( )A.8岁 B.9岁 C.11岁 D.12岁
【数列在日常生活中的应用】
7.酒店客房管理,为了安全的需要,每半年更换一次门锁,管理员小华将客房的十扇门全部换上新锁后,才发现自己的疏忽--他将这10把锁的钥匙全弄混了。在不靠运气的情况下,他最多需要多少次可以把这些锁和钥匙重新配对妥当呢?
8.在“双十二”期间,沃尔玛超市对一批家店商品开展促销活动,活动方式如下:买一台单价为800元,买两台单价为780元,以此类推,每多买一台则所买各台单价均再减少20元,但每台最低价不能低于500元。某单位为了奖励年度优秀员工,需购买7台,请问总共需要消费多少元?