课件15张PPT。人教版九年级上数学思明区观音山音乐学校朱美玲第21章数学活动:
三角点阵中前n行的点数计算 泰姬陵是印度著名的旅游景点,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(见左图)。
你知道这个图案一共花了多少宝石吗?
1.创设情境三角点阵中,从上往下有无数多行1.创设情境n第1 行有 个点,第2 行有 个点,第 n 行有 个点.12第10行有 个点,10第3行有 个点,3前 3 行的点数和: ;前 4 行的点数和: ;前 2 行的点数和: ;前 1 行的点数和: ; 前 10行的点数和: ; 12.探究规律3=1+2610=1+2+3=1+2+3+4思考:?前 n 行的点数和: ; ?2.探究规律21前20行的点数之和如果是前21行的点数之和呢?转化成偶数2.探究规律n+1当n为偶数时当n为奇数时转化成偶数前n行的点数之和2.探究规律有没有避免讨论的方法?(n+1)乘以2,转化成偶数情况,倒序相加2.探究规律归纳:2.结论:首项与末项的和乘以项数除以21.条件:对应项的和相等3.解决问题例1:
(1)三角点阵中前 10 行的点数和为 .(2)三角点阵中前 40 行的点数和为 .558203.解决问题例2:若三角点阵中前 n 行的点数和为 300,求 n 的值.n 2 + n - 600 = 0 解得: n 1 = 24, n 2 = -25(舍去).建立方程求解例3:三角点阵中前 n 行的点数和能是 100 吗?如果能,
求出 n;如果不能,试用一元二次方程说明道理.∴方程无整数根,所以不存在点数和为 100 的情况.3.解决问题n 2 + n - 200 = 0∵建立方程求解如果把图中的三角点阵中各行的点数依次换为 2,4,6,…,2n,…,你能探究出前 n 行的点数和满足什么规律吗?4.拓展延伸转化成两个
的问题3如果把图中的三角点阵中各行的点数依次换为 1,5,…,2n-1,…,你能探究出前 n 行的点数和满足
什么规律吗?4.拓展延伸法1:符合首尾相加,对应项
和相等,利用倒序相加法2:转化成两个的问题35.收获与体会1.知识小结:三角点阵中前n行的点数之和2.方法小结:(1)从特殊到一般考虑(2)转化,将复杂转化成简单;将未学转化成已学(3)方程思想,建立方程模型,解决一般性问题转化成偶数情况,利用倒序相加谢谢大家!录制时间:2015年4月9日1教学目标
知识与技能:1.探究发现三角点阵中前 n 行的点数规律;
2.建立一元二次方程解决三角点阵中前n行的点数计算问题。
过程与方法:通过探索发现三角点阵前n行点数的计算方法,并利用规律建立一元二次方程模型解决问题。体验从特殊到一般的研究方法,学会有条理的观察、分析问题,体会转化的数学思想和建立数学模型解决问题的意识。
情感、态度与价值观:培养学生敢于实践、勇于发现、大胆创新的合作创新精神和应用意识。
2重点难点
教学重点:三角点阵中前 n 行的点数和所满足的规律,并应用规律进行计算.
教学难点:三角点阵中前 n 行的点数和规律的探究方法,及建立数学模型解决问题.
3教学过程
3.1 第一学时
教学活动
活动1【导入】创设情境
泰姬陵是印度著名的旅游景点,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)。你知道这个图案一共花了多少宝石吗?
设计意图:提出问题,引发学生思考,激发学生学习兴趣。
活动2【活动】合作探究
1.认识三角点阵
三角点阵中,从上往下有无数多行,其中第一行有1个点,
第二行有2个点……第n行有个点
2.探究规律
前1行的点数和:
前2行的点数和:
前3行的点数和:
前4行的点数和:
......
前20行的点数和:
前n行的点数和:
处理方式:学生直接口答
设计意图:由简单到复杂,引发学生的认知冲突,体会探究前n行点数之和计算方法的必要性。
探究1:当n很大的时候,我们怎么快速地求出前n行的点数之和呢?
问题1:前20行的点数之和如何计算?(具体情况)
(1)明确问题:?1+2+3+...+20=?
(2)思考:为什么可以首尾相加?
处理方式:学生自主发现利用首尾相加
问题2:前21行的点数之和呢?(具体情况)
(1)明确问题:1+2+3+...+20+21=?
(2)与问题1的计算有什么不同?如何处理?
方法预设:
法1,直接利用问题1结果再加上21
法2,依旧首尾相加,由于21行是奇数,中间的会多出一个11
法3:由于21行是奇数,为了避免中间剩下一项,在最开始添加一个0,变成22个数相加,这样依次首尾相加,刚好组成11组
处理方式:学生小组讨论,分享各自想法,再进行总结归纳,本质就是将奇数转化成偶数的情况。
设计意图:从特殊情况入手,提炼探究求和方法,为前n行的点数之和计算作铺垫。
问题3:前n行的点数之和如何计算?(一般情况)
(1)明确问题:1+2+3+....+n=?
(2)思考:能不能从问题1,问题2的探究方法得到启发?
(3)这些方法的本质是什么?(转化成偶数的情况)
(4)有没有避免讨论的方法?有没有办法统一成偶数情况?
处理方式:学生小组讨论,类比问题1,问题2的探究方法展开思路,探究一般情况下的前n行点数之和的求法,再进行总结归纳,本质就是将奇数转化成偶数的情况。再进一步引导学生有没有更简便的方法避免分奇偶讨论。
设计意图:通过问题1,2,3的设置,体会从特殊到一般的探究方法,以及转化的数学思想,将问题2转化成问题1,将三角点阵中奇数问题转化成偶数。
3.得出结论:
(1)条件:首尾相加,对应项的和相等
(2)结论:首项与末项的和乘以项数除以2
活动3【活动】解决问题
例1:(1)三角点阵中前 10 行的点数和为
(2)三角点阵中前 40 行的点数和为
例2:若三角点阵中前 n 行的点数和为 300,求 n 的值.
例3:三角点阵中前 n 行的点数和能100吗?如果能,求出 n;如果不能,试用一元二次方程说明道理.
处理方式:学生练习,教师加以点评
设计意图:利用三角点阵前n行点数之和的计算规律建立一元二次方程的模型,进行简单应用,并进一步巩固一元二次方程的解法。
活动4【活动】拓展延伸
1.探究2:如果把图中的三角点阵中各行的点数依次换为 2,4,6,…,2n,…,你能探究出前 n 行的点数和满足什么规律吗?
处理方式:引导观察发现,提出公因数2,转化成问题3
2.探究3:如果把图中的三角点阵中各行的点数依次换为 1,5,…,2n-1,…,你能探究出前 n 行的点数和满足什么规律吗
处理方式:引导学生观察发现,自主交流
设计意图:对三角点阵前n行点数和的计算规律和探究方法进行迁移,加深学生对知识的理解,进一步开拓学生的思维。
活动5【活动】收获与体会
通过本节课的学习,你收获了什么?