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2.2 .2等差数列的通项公式
[教学过程]
1.课题引入
1.复习回顾:(上节课我们学习了数列的定义及通项公式,那么什么叫数列?什么是数列的通项公式)
从函数的观点看,数列可看成是定义域为N﹡(或它的子集)的函数,当自变量从小到大的依次取值时,所对应的一列函数值。数列的通项公式是该函数的解析式。
2.创设情境 引入课题:(这节课我们将学习一类特殊的数列,下面我们看这样一些例子)
①德国数学家高斯八岁时计算1+2+3+···+100= 时,所用到的数列:1,2,3,4,...,100
②姚明刚进NBA一周里每天训练发球的个数依次是:6000,6500,7000,7500,8000,8500,9000
③匡威运动鞋(女)的尺码(鞋底长,单位是cm):
引导学生观察:上面的数列①、②、③有什么共同特点
对于数列(1),从第2项起,每一项与前一项的差都等于 ;
对于数列(2),从第2项起,每一项与前一项的差都等于 ;
对于数列(3),从第2项起,每一项与前一项的差都等于 ;
发现这些数列有一个共同特点:从第二项起,每一项与前一项的差等于同一个常数,我们把有这一特点的数列叫做等差数列(板书课题)。
2、新课探究
(一)等差数列的定义
1、(完善黑体字形成)等差数列的定义
如果一个数列从第二项起,每一项与前一项的差等于同一个常数,那么这个数列就叫等差数列。这个常数叫做等差数列的公差,通常用字母d来表示。
上面三个数列都是等差数列,公差依次是 , , 。
你觉得在理解等差数列的定义时应注意什么?强调:
①“从第二项起”(这是为了保证“每一项”都有“前一项”);
②每一项与它的前一项的差必须是同一个常数(因为“同一个常数”体现了等差数列的基本特征);
在理解概念的基础上,由学生将等差数列的文字语言转化为数学语言,归纳出数学表达式:
2、等差数列定义的数学表达式(在理解概念的基础上,引导学生将等差数列的文字语言转化为数学语言,归纳出数学表达式):
试一试:(加深对概念的理解)
① 9 ,8,7,6,5,4,……是等差数列吗?
②常数列3,3,…,3,…是等差数列吗?
③数列1,4,7,11,15,19是等差数列吗?
可见,公差可以是正数、负数,也可以是0;
④若数列满足: ,则数列是等差数列吗?(此题易判断错,强调理解定义必须准确,也为后续内容埋下伏笔)
(2)等差数列的通项公式
1、公式推导—探究活动一
如果等差数列首项是,公差是,那么这个等差数列如何表示?呢?(步步为营,层层推进)
根据等差数列的定义可得:
,,,…。
所以:,
,
,
……
由此完成填空(学生易归纳填出),得…(*),这是等差数列的通项公式吗?(让学生回答)
当时,对(*)式两边均为,即等式也成立,说明(*)式对都成立,因此等差数列的通项公式就是: ,
(至此指出)上面求通项公式的方法叫不完全归纳法,这种导出公式的方法不够严密,因此我们有必要寻求更为严密的推导方法。
根据等差数列的定义可得:
……
将以上个式子相加得(该过程应体现探索)。这种求通项公式的方法叫叠加法。
2、公式理解
通项公式含有这4个量,已知三个量,第4个量就是未知数,通项公式就是方程,解方程就可以求出第4个量。即利用方程的思想“知三可求一”。
三、应用与探索
例1.已知等差数列18,15,12,9,…… --------公式的简单应用
①请写出
②-279是否是这个数列中的项,如果是,是第几项?
解:① ,
,;
②解得,即是该数列的第100项。
说明:要判断-279是不是数列的项,关键是求出通项公式,并判断是否存在正整数n,使得成立,实质上是要求方程的正整数解。
例2.已知等差数列中,求的值。 --------公式的深化与推广
解:。
解方程组比较麻烦,可否避免? 发现:——是一种巧合,还是对任意的两项差都满足?请同学们思考:——探究活动二
在公差为的等差数列中,与有何关系?
分析: (证实并非巧合)。
比较与 发现,前式是后式的特例,后式是前式的推广。
为此我们不妨把叫做等差数列的变通式好了。
(在后板书:等差数列的变通式)
请用变通式再解例2。
解法二:由即得,所以。
发现:5,15,25成等差, 也成等差;在等差数列中,成等差数列,那么 成等差数列吗?(课后思考)
练一练:(强化通项公式与变通式的应用)
(1)在等差数列中,已知, ,则 ;
(2)若,则
(4) 在等差数列中,已知, ,则的值为 ;
例3:(由等差数列通项公式得(是常数),当的时候,通项公式是关于的一次式 ,一次项的系数是公差。等差数列通项可以写成形式)反之如果数列的通项公式为(其中,是常数),那么这个数列是等差数列吗?
分析:判定是不是等差数列,也就要看是不是与n无关的常数。
解:对数列中的任意两项与,为常数,
∴是等差数列,首项a1=p+q,公差为p。
由些得出: 数列{an}为等差数列的充要条件是其通项 (p、q是常数)。
探究活动三:
(1)在直角坐标系中,画出的图象。这个图象有什么特点?(无穷多个孤立点。)
(2)在同一坐标系下,画出函数的图象。你发现了什么?——实例展示
(的图象是直线上均匀排开的无穷多个孤立点。)
(3)等差数列与函数图象间的有什么关系?
(当时,也是关于n 的一次式;的图象是直线 上均匀排开的无穷多个孤立点。)
4、 归纳小结 提炼精华
本节课主要学习了:
一个定义:
两个公式:,
两种思想:方程思想 、函数的思想。
三种方法:不完全归纳法、迭代法、叠加法(此条不板书)。
五、课后作业 运用巩固
必做题:A.课本 习题3.2第1,2,6 题
B.补充:1.在等差数列中,已知a1=-2 ,是第一个大于1的项。求公差d的取值范围。
2.我国古代算书《孙子算经》卷中第25题记有:“今有五等诸侯,共分橘子六十颗。人分加三颗。
问:五人各得几何?
选做题:在等差数列中,已知 ,求下列各式的值:(为下节课研究等差数列的性质做铺垫)
(1) ; (2)
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