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7.2(4)等差数列的通项公式和前n项和
上海市建平中学 虞涛
一、教学内容分析
本课是在学习等差数列的通项公式和前n项和公式后的一节练习课.在知晓公式的两种表示形式后,进一步分析公式的特征,运用公式解决一些基本问题.
二、教学目标设计
1.熟练掌握等差数列的通项公式和前n项和公式.
2.了解等差数列的一些性质,并会用它们解决一些相关问题.从而发展分析问题、解决问题的能力.
三、教学重点及难点
熟练掌握等差数列的求和公式
灵活应用求和公式解决问题
四、教学用具准备
实物投影仪
五、教学流程设计
六、教学过程设计
一、情景引入
1.回忆
回忆一下上一节课所学主要内容.
1.等差数列的前项和公式:
和.
2.是一个常数项为零的二次式.
2.思考
两个求和公式的基本特征和使用条件.
3.讨论
二、学习新课
1.基本问题简析
求集合M={m|m=2n-1,n∈N*,且m<60}的元素个数及这些元素的和.
分析:由2n-1<60,得n<.
又∵n∈N*. ∴满足不等式n<的正整数一共有30个.
即集合M中一共有30个元素,可列为:1,3,5,7,9,…,59.它们组成一个以=1,=59,n=30的等差数列.
∵=,∴==900.
故集合M中一共有30个元素,其和为900.
2.例题分析
例1.在小于100的正整数中共有多少个数能被3除余2,并求这些数的和
分析:满足条件的数属于集合,M={m|m=3n+2,m<100,m∈N*,n∈N }
解:分析题意可得满足条件的数属于集合.
M={m|m=3n+2,m<100,n∈N}
由3n+2<100,得n<32,且m∈N*,
∴n可取0,1,2,3,…,32.
即在小于100的正整数中共有33个数能被3除余2.
把这些数从小到大排列出来就是:2,5,8,…,98.
它们可组成一个以=2,d=3, =98,n=33的等差数列.
由=,得==1650.
故在小于100的正整数中共有33个数能被3除余2,这些数的和是1650.
例2.已知一个等差数列的前10项的和是310,前20项的和是1220,由此可以确定求其前n项和的公式吗?
分析:若要确定其前n项求和公式,则要确定和d,由已知条件可获两个关于和的关系式,从而可求得.
解:由题意知.
代入公式.
可得 解得
.
[说明](1)一般来说,等差数列的求解中,就是已知这五个量中的三个量,求另外的两个量的问题.其中和d是关键的基本量.
(2)从本题还可以看来,由S10与S20可确定Sn.事实上,已知两次代入求和公式就可以求出基本量和d,因此确定.
补充练习:一个等差数列的前10项和为100,前100项和为10,求它的前110项和
解:在等差数列中,
,-,-,……,-,-组成以为首项、(其中d为原等差数列的公差)为公差的等差数列.
∴ 新数列的前10项和=原数列的前100项和.
10+·D==10.解得D=-22.
∴ -=+10×D=-120, ∴ =-110.
[说明] 本题可以用等差数列前10项、前100项公式求得首项和公差,再求得前110项和.本题教师应根据自己学生的实际情况选用.
例3.已知数列是等差数列,是其前n项和,
求证:,-,-成等差数列.
证明:设首项是,公差为d,则
∵
.
是以36d为公差的等差数列
3.问题拓展
已知数列是等差数列,是其前n项和,
求证: ()成等差数列.
证明:同理可得是以(或)为公差的等差数列.
[说明]该问题是对上面例题的推广.
三、巩固练习
1.一个等差数列前4项的和是24,前5项的和与前2项的和的差是27,求这个等差数列的通项公式.
分析:将已知条件转化为数学语言,然后再解.
解:根据题意,得=24, -=27.
则设等差数列首项为,公差为d,则
解得:
∴=2n+1.
2.两个数列1, , , ……,, 5和1, , , ……,, 5均成等差数列,公差分别是,, 求与的值
解:∵5=1+8, =. 又5=1+7, =.
∴ =;
∵ ++……+=7=7×=21,
++ ……+=3×(1+5)=18.
∴ =.
3.在等差数列{}中, =-15, 公差d=3,求数列{}的前n项和的最小值
解法1:∵=+3d,
∴-15=+9, =-24.
∴=-24n+=[(n-)-].
∴当|n-|最小时,最小.
即当n=8或9时,==-108最小.
解法2:由已知解得=-24,d=3,=-24+3(n-1).
∵由≤0得n≤9.
∴=0.
∴当n=8或9时,==-108最小.
[说明] 以上巩固练习题供教师根据学生的实际情况选用.
四、课堂小结
本节课学习了以下内容:
(1)在问题解决过程中,灵活运用通项公式和前n项和公式;
(2)是等差数列,是其前n项和,则()仍成等差数列
五、作业布置
练习册:P6 14,15,16.
补充练习:
1.一个凸n边形各内角的度数成等差数列,公差是10°,最小内角为100°,求边数n.
2.一个等差数列的前12项和为354,前12项中偶数项的和与奇数项的和之比为32:27,求公差d.
3.两个等差数列,它们的前n项和之比为, 求这两个数列的第九项的比
4.设等差数列{}的前n项和为,已知=12,>0,<0,
(1)求公差d的取值范围;
(2)指出, , , ……, 中哪一个最大,说明理由
补充练习参考答案
1.8 2.5 3. 4.(1);(2)最大
七、教学设计说明
该节课的学习过程中,要注意引导学生观察分析和把握公式的结构特点,重视公式的多样性.在解题时,注意公式的合理选择.解决等差数列的前n项和的时候,既要注意从数列方面考虑问题,又要注意到数列自身的特殊性——项的符号对数列前n项和的单调性的影响,培养学生从多角度分析问题和处理问题的习惯.
熟悉公式
掌握基本方法
例题讲解
分析基本特征
回顾知识
课堂基本练习、小结并布置作业
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