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章节:第四章 数列
标题:4.1数列的概念
课时:2课时
(第一课时)
目
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1.教学目标
2.新课讲授
3.新课小结
4.作业巩固
PART 01
教学目标
环节1:教学目标分解
教学目标 素养目标
1.经历数列概念的抽象过程,了解数列的定义,了解数列的表示方法 数学抽象逻辑推理
数学运算
2.经历从函数的角度研究数列一般形式的过程,了解数列是一种特殊的函数,能通过对数列的表示(列表法和图象法)体会其特殊性 3.了解数列递推公式的定义,能根据数列的递推公式求该数列的项.了解数列前n项和公式的定义,掌握通项公式与前n项和公式的关系,能根据数列前n项和公式求该数列的通项公式 环节2:教学重难点
重点:
1.经历数列概念的抽象过程,了解数列的定义,了解数列的表示方法(列表法和图象法)。
2.理解数列的通项公式表示的是数列的项及其项数之间的对应关系,能根据数列的递推公式求该数列的项。
难点:根据数列的递推公式求数列的通项
PART 02
新课讲授
对数列的研究源于现实生产、生活的需要 .
例如,一棵树在某一时刻的高度是,如果在每年的同一时刻都记录下这棵树的高度, 并按先后顺序排列起来, 就得到一列数. 人们常用这样的一列数有序地表达一类事物,或者记录一个过程 .
像这样按照确定的顺序排列的一列数称为数列 .
如果用正整数表示事物发展过程的先后顺序,并且把这样的正整数看作自变量的取值,把事物的对应值看作相应的函数值,那么数列就是定义在正整数集(或正整数集的有限子集)上的一类离散函数,数列无论在理论研究还是在实际应用中都非常重要.
章节前言
本章我们将学习数列的概念和表示方法,并研究两类特殊的数列—等差数列和等比数列,探索它们的取值规律,建立它们的通项公式、前项和公式,并应用它们解决一些问题.
我们将把数列看成一类特殊的函数,并用函数的思想方法研究数列.
我们还将学习数学归纳法,这是一种证明与正整数有关的数学命题的特殊方法.
探究一:数列的定义和表示
情景一:
在现实生活和数学学习中,我们经常需要根据问题的意义,通过对一些数据按特定顺序排列的方法来刻画研究对象.比如:
实例1:王芳从1岁到17岁,每年生日那天测量身高.将这些身高数据
(单位:)依次排成一列数:75,87,96,103,110,116,120,128,138,145,153,158,160,162,163,165,168. ①
记王芳第岁时的身高为,那么,,…,.
我们发现,中的反映了身高按岁数从1到17的顺序排列时的确定位置,即是排在第1位的数,是排在第2位的数……是排在第17位的数,它们之间不能交换位置.所以,①是具有确定顺序的一列数.
记第天月亮可见部分的数为,那么,,…,.
实例2:在两河流域发掘的一块泥版(编号,约产生于公元前7世纪)上,有一列依次表示一个月中从第1天到第15天每天月亮可见部分的数:5,10,20,40,80,112,128,144,160,176,192,208,224,240. ②
问题1:你能仿造上面的叙述,说明也是具有确定顺序的一列数吗?上述例子的共同特征是什么?
实例3:的次幂按1次幂、2次幂、3次幂、4次幂……依次排成一列数:,,,,…. ③
这里,中的反映了月亮可见部分的数按日期从1到15的顺序排列时的确定位置,即是排在第1位的数,是排在第2位的数……是排在第15位的数,它们之间不能交换位置.所以,②是具有确定顺序的一列数.
概念1:
一般地,我们把按照确定的顺序排列的一列数称为数列,数列中的每一个数叫做这个数列的项.数列的第一个位置上的数叫做这个数列的第1项,常用符号表示,第二个位置上的数叫做这个数列的第2项,常用符号表示……第个位置上的数叫做这个数列的第项,用表示.其中第1项也叫首项.
①是按年龄从小到大的顺序排列的,②是按每月的日期从小到大的顺序排列的,③是按幂指数从小到大的顺序排列的,它们都是从第1项开始的.
项数有限的数列叫做有穷数列,项数无限的数列叫做无穷数列.
数列的一般形式是
,简记为.
由于数列中的每一项与它的序号有下面的对应关系:
序号 1 2 3 … …
项 … …
所以数列是从正整数集(或它的有限子集)到实数集的函数,其自变量是序号,对应的函数值是数列的第项,记为.也就是说,当自变量从1开始,按照从小到大的顺序依次取值时,对应的一列函数值,,…,,…就是数列.另一方面,对于函数,如果有意义(),那么,,…,,…构成了一个数列.
以前我们学过的函数的自变量通常是连续变化的,而数列是自变量为离散的数的函数.
探究二:数列的通项公式
与其他函数一样,数列也可以用表格和图象来表示.例如,数列①可以表示为下表.
它的图象如图所示.
情景二:
问题2 从表和图中,你能发现数列1中的项随序号的变化呈现出的特点吗?请大家思考一下。
与函数类似,我们可以定义数列的单调性.从第2项起,每一项都大于它的前一项的数列叫做递增数列;从第2项起,每一项都小于它的前一项的数列叫做递减数列.特别地,各项都相等的数列叫做常数项.
概念2:
如果数列的第项与它的序号之间的对应关系可以用一个式子来表示,那么这个式子叫做这个数列的通项公式.例如,数列的通项公式为
.显然,通项公式就是数列的函数解析式,根据通项公式可以写出数列的各项.
概念3:
探究三:根据已知条件求数列的通项公式
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课堂例题
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例1.根据下列数列的通项公式,写出数列的前5项,并画出它们的图象.
(1);(2).
l
解(1):当通项公式中的时,数列的前5项依次为1,3,6,10,15.图象如图所示.
(2)当通项公式中的时,数
列的前5项依次为1,0,-1,0,1.图象如图所示.
例2.根据下列数列的前4项,写出数列的一个通项公式.
(1);(2).
解(1):这个数列的前4项的绝对值都是序号的倒数,并且奇数项为正,偶数项为负,所以它的一个通项公式为.
(2)这个数列前4项的奇数项是2,偶数项是0,所以它的一个通项公式为.
或常常用来表示正负相间的变化规律.
PART 03
新课小结
概念1:
一般地,我们把按照确定的顺序排列的一列数称为数列,数列中的每一个数叫做这个数列的项.数列的第一个位置上的数叫做这个数列的第1项,常用符号表示,第二个位置上的数叫做这个数列的第2项,常用符号表示……第个位置上的数叫做这个数列的第项,用表示.其中第1项也叫首项.
项数有限的数列叫做有穷数列,项数无限的数列叫做无穷数列.
所以数列是从正整数集(或它的有限子集)到实数集的函数,其自变量是序号,对应的函数值是数列的第项,记为.也就是说,当自变量从1开始,按照从小到大的顺序依次取值时,对应的一列函数值,,…,,…就是数列.另一方面,对于函数,如果有意义(),那么,,…,,…构成了一个数列.
以前我们学过的函数的自变量通常是连续变化的,而数列是自变量为离散的数的函数.
与函数类似,我们可以定义数列的单调性.从第2项起,每一项都大于它的前一项的数列叫做递增数列;从第2项起,每一项都小于它的前一项的数列叫做递减数列.特别地,各项都相等的数列叫做常数项.
概念2:
如果数列的第项与它的序号之间的对应关系可以用一个式子来表示,那么这个式子叫做这个数列的通项公式.例如,数列的通项公式为
.显然,通项公式就是数列的函数解析式,根据通项公式可以写出数列的各项.
概念3:
PART 04
作业巩固
课本P5 练习
课本P8 习题4.1
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