2011年高二数学全案:2.5《等比数列的前n项和》(新人教A版必修5)

文档属性

名称 2011年高二数学全案:2.5《等比数列的前n项和》(新人教A版必修5)
格式 zip
文件大小 233.4KB
资源类型 教案
版本资源 人教新课标A版
科目 数学
更新时间 2011-09-13 20:09:58

文档简介

2.5等比数列的前n项和(1)
一.选择题:
1.等比数列的各项都是正数,若,,则它的前5项和是 ( )
A.179 B.211 C.243 D.275
2.等比数列中,, 前3项和,则公比q为 ( )
A.3 B. 4 C.3或 4 D. 3或4
3.等比数列的前n项和,则等于 ( )
A.3 B.1 C.0 D. 1
4.已知等比数列的前项和,前项和,则前项和( )
A.64 B.66 C. D.
5.等比数列中,,a5a6=9,则( )
A.12 B.10 C.8 D.
6.若是等比数列,前n项和,则 ( )
A. B.
C. D.
二.填空题:
7.等比数列4, 2,1, 的前10项和是 .
8. .
9.在等比数列中,,,则 .
10.数列0.9,0.99,0.999,…的前n项和是 。
11.若三角形三边成等比数列,则公比q 的范围是 .
三.解答题
12.在等比数列中,,a2an-1=128,且前n项和,
求n以及公比q.
13.等比数列中前n项和为,,,求的值.
2.5等比数列的前n项和(2)
一.选择题:
1.已知数列的通项公式为,则数列的前5项和 ( )
A. B.62 C. D.682
2.已知等比数列的通项公式为,则由此数列的偶数项所组成的新数列的前n项和 ( )
A. B. C. D.
3.等比数列中,,前三项和,则公比q的值为 ( )
A.1 B. C.1或 D.或
4.在公比为整数的等比数列中,如果, ,则这个数列的前8项之和 ( )
A.513 B.512 C.510 D.
5. 在等比数列{an}中,an=2×3n-1,则数列中前n个偶数项的和等于………… ( )
A、3n-1 B、3(3n-1) C、(9n-1) D、(9n-1)
6.数列的前99项和为 ( )
A. B.
C. D.
二.填空题:
7.数列满足,,,…, 是以1为首项,为公比的等比数列,则的通项公式 .
8. 已知lgx+lgx2+…+lgx10=110,则lgx+lg2x+…+lg10x= .
9.某工厂月生产总值的平均增长率为,则年平增长率为 .
10.在等比数列中,,,前n项和为,则满足的最小自然数n的值是 .
三.解答题
11.求和Sn=1+2x+3x2+…nxn-1 (x∈R)
12.项数为偶数的等比数列的所有项之和等于它的偶数项的和的4倍,第2项与第4项之积为第3 项与第4项之和的9倍,求该数列的通项公式.
13.某放射性物质,它的质量每天衰减3%,则此物质衰变到其原来质量的一半以下至少需要的天数是多少?(lg0.97= 0.0132, lg0.5= 0.3010)
2.5等比数列的前n项和(1)
1.B 2.C 3.D 4.C 5.B 6.D 7. 8. 9.27 10。n- 11.
12. 由a2an-1=a1an=128,又得, 是方程的两根,解这个方程得,或,由得或.
13.∵等比数列中,,,……仍成等比数列,∴,,,……也成等比数列,而则是这个等比数列中的第5项,由,得∴这个等比数列即是:2,4,8,16,32,……,∴.
2.5等比数列的前n项和(2)
1.D 2.D 3.C 4.C 5.D 6.A 7. 8. 2046 9. 10.8
11. x=0时Sn=1;x=1时Sn=;x≠1时,Sn=
12.∵在项数为偶数的等比数列中,,∴,解得,又由得, ,∴.
13.由得,即,∴,
故答: 此物质衰变到其原来质量的一半以下至少需要23天.等比数列前项和(1)
一、学习目标 (1)掌握等比数列的前n项和公式及公式证明思路;(2)会用等比数列的前n项和公式解决有关等比数列前n项和的一些简单问题.二、学法指导推导等比数列前n项和公式的方法称为错位相减法。一般地,设等比数列的前n项和是,由 得∴,当时, 或 当q=1时,(错位相减法)说明:(1)和各已知三个可求第四个;(2)注意求和公式中是,通项公式中是不要混淆;(3)应用求和公式时,必要时应讨论的情况.三、课前预习1.等比数列的前n项和:等比数列中的和,即2. 推导等比数列前n项和公式的方法:------------------------3.等比数列前n项和公式:---------------------------------------------------------------------三、课堂探究如何推导等比数列前n项和公式的方法四.数学运用例1.求等比数列中,(1)已知;,,求;(2)已知;,,,求.例2.求等比数列中,,,求;例3.求数列的前项和.例4.(选讲)设是等比数列,求证:成等比数列.四、巩固训练(一)当堂练习(52页书后练习) (二)课后作业选做1.{an}为等比数列,前n项和为Sn,,S4=4,求S8 2.在等比数列中,表示该数列的前项和,若,,求五、反思总结
等比数列前项和(2)
一、学习目标 (1)能运用等比数列的有关知识解决一些与数列相关的实际应用问题;(2)理解分期付款中的有关规定,掌握分期付款中的有关计算.能运用等差、等比数列的有关知识解决一些与数列相关的实际应用问题。二、学法指导1.对于等比数列可以用类比等差数列前项和的性质,得到等比数列前项和的性质,2.要注意等比数列与等差数列之间存在的差异性。3.对于前项和Sn的公式形式,等差数列与二次函数有关,而等比数列与指数函数有关。三、课前预习1.若某数列前项和公式为则是 数列。2.若数列是公比为q的等比数列,则(1) (2)在等比数列中,若项数为 三、课堂探究例1.水土流失是我国西部开发中最突出的生态问题.全国万亩的坡耕地需要退耕还林,其中西部地区占.国家确定年西部地区退耕土地面积为万亩,以后每年退耕土地面积递增,那么从年起到年底,西部地区退耕还林的面积共有多少万亩(精确到万亩)?例2.某人从年初向银行申请个人住房公积金贷款万元用于购房,贷款的月利率为,并按复利计算,每月等额还贷一次,并从贷款后的次月开始归还.如果年还清,那么每月应还贷多少元?例3:已知数列为等差数列(公差d≠0), 中的部分项组成的数列,…………恰为等比数列,其中的值。例4.(选讲) 在等比数列中,已知四、巩固训练(一)当堂练习(书后练习)(二)课后作业1、在等比数列{an}中,a3=,S3=求{an}的通项和前n项和。2.设等比数列{an}前n项和Sn,且S3+S6=2S9,求该等比数列的公比。五、反思总结
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高考学习网(www.)
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来源:高考学习网课题: §2.5等比数列的前n项和
授课类型:新授课
(1课时)
●三维目标
知识与技能:掌握等比数列的前n项和公式及公式证明思路;会用等比数列的前n项和公式解决有关等比数列的一些简单问题。
过程与方法:经历等比数列前n 项和的推导与灵活应用,总结数列的求和方法,并能在具体的问题情境中发现等比关系建立数学模型、解决求和问题。
情感态度与价值观:在应用数列知识解决问题的过程中,要勇于探索,积极进取,激发学习数学的热情和刻苦求是的精神。
●教学重点
等比数列的前n项和公式推导
●教学难点
灵活应用公式解决有关问题
●教学过程
Ⅰ.课题导入
[创设情境]
[提出问题]课本P62“国王对国际象棋的发明者的奖励”
Ⅱ.讲授新课
[分析问题]如果把各格所放的麦粒数看成是一个数列,我们可以得到一个等比数列,它的首项是1,公比是2,求第一个格子到第64个格子各格所放的麦粒数总合就是求这个等比数列的前64项的和。下面我们先来推导等比数列的前n项和公式。
等比数列的前n项和公式:
当时, ① 或 ②
当q=1时,
当已知, q, n 时用公式①;当已知, q, 时,用公式②.
公式的推导方法一:
一般地,设等比数列它的前n项和是


∴当时, ① 或 ②
当q=1时,
公式的推导方法二:
有等比数列的定义,
根据等比的性质,有
即 (结论同上)
围绕基本概念,从等比数列的定义出发,运用等比定理,导出了公式.
公式的推导方法三:

==
(结论同上)
[解决问题]
有了等比数列的前n项和公式,就可以解决刚才的问题。
由可得
==。
这个数很大,超过了。国王不能实现他的诺言。
[例题讲解]
课本P65-66的例1、例2 例3解略
Ⅲ.课堂练习
课本P66的练习1、2、3
Ⅳ.课时小结
等比数列求和公式:当q=1时, 当时, 或
Ⅴ.课后作业
●板书设计
●授后记(共14张PPT)
等差数列 {an}
等比数列 {an}
定义
an+1 - an = d ( 常数 )
an+1 / an = q ( 不为零的常数 )
通项
an = a1 + ( n – 1 ) d
an - am = ( n – m ) d
an = a1 qn-1
an / am = qn-m
⑴公式
⑵推导
方法
①归纳猜想验证法
②首尾相咬累加法
①归纳猜想验证法
②首尾相咬累乘法
性质
若 m+n=r+s , m、n、r、s∈N*
则 am + an = ar + as
若 m+n=r+s , m、n、r、s∈N*
则 am · an = ar · as
前n项和Sn
⑴公式
⑵推导
方法
( a1 + an )n
Sn =
2
= na1 +
n(n – 1)
2
d
化零为整法
问题:等比数列{an},如果已知a1 , q , n 怎样表示Sn
Sn = a1 + a2 + · · · + an
解:
= a1 + a1q + a1q2 + · · · + a1 qn-1
= a1 ( 1 + q + q2 + · · · + qn-1 )
尝试:
S1 = a1
S2 = a1 + a1q = a1 ( 1 + q )
S3 = a1 + a1q + a1q2 = a1 ( 1+ q + q2 )
讨论q≠1时
a1
( 1 – q3 )
1 - q
=
a1
( 1 – q2 )
1 - q
=
a1
( 1 – q1 )
1 - q
=
猜想:
Sn
a1
( 1 – qn )
1 - q
=
验证:
an = Sn - Sn-1
a1
( 1 – qn )
1 - q
=
-
a1
( 1 – q n-1 )
1 - q
= a1 qn-1
a1
(q n-1 – qn )
1 - q
=
当n≥2时
当n=1时
a1 = S1 亦满足上式
∴ an = a1 qn-1
∴ Sn ( q≠1 )
a1
( 1 – qn )
1 - q
=
a1
( 1 – qn )
1 - q
=
Sn = a1 + a2 + · · · + an
= a1 + a1q + a1q2 + · · · + a1 qn-1
= a1 ( 1 + q + q2 + · · · + qn-1 )
当 q≠1 时
即 1 + q + q2 + · · · + qn-1 … … … …(*)
1 – qn
1 - q
=
证明(*)式
( 1 + q + q2 + · · · + qn-1 ) ( 1 - q )
= 1 + q + q2 + · · · + qn-1
- ( q + q2 + · · · + qn-1 + qn )
= 1 - qn
∴ (*)式成立
相减
( 1 – q ) Sn = a1 - a1 qn
= a1 ( 1 – qn )
∴当 1 – q ≠ 0 , 即 q ≠ 1 时,
Sn
a1
( 1 – qn )
1 - q
=
当 q = 1 时,
Sn = n a1
错项相减法:
Sn = a1 + a1q + a1q2 + · · · + a1 qn-1
q Sn = a1q + a1q2 + · · · + a1 qn-1 + a1qn
等比数列{an}前n项和公式为
当q≠1时
Sn
a1
( 1 – qn )
1 - q
=
当q=1时
Sn = n a1
=
a1 - an q
1 - q
练习:
(1) 1+2+4+ … +263 =
(2)1-2+4 + … +(-2)n-1 =
(3)等比数列 {an} 中,a1 = 8 , q = , an = , 则Sn=
(4)等比数列 {an} 中,a1 = 2 ,S3=26 , 则 q =
264-1
1 – ( - 2 ) n
3
31
2
- 4 或 3
例1 : 求通项为 an = 2n + 2n -1 的数列的前n项和
解:
设 bn = 2n , 且对应的前n项和为
Cn=2n-1 , 对应的前n项和为

S n

S n
则 an = bn +Cn ,Sn = +

S n

S n


S n
=
2 ( 1 – 2 n )
1 – 2
= 2 ( 2n – 1 )
= n2

Sn =

S n

S n
+
=
2n+1 + n2 - 2


S n
=
1 + ( 2n - 1 )
2
n
例2:求和 ( x + ) + ( x2 + ) + ( x3 + ) + … +( xn + )
1
y
1
y2
1
y3
1
yn
(1) 当 x ≠ 0 , y ≠1 时
(2) 当 x ≠ 0 时
解:
当 x = 1 时
Sn = ( x + x2 + … + xn ) + ( + + … + )
1
y
1
y2
1
yn
(1)
Sn =
1
y
( 1 - )
1
yn
1 -
1
y
= n +
yn+1 - yn
yn - 1
当 x ≠ 1 时
Sn =
x ( 1 - xn )
1 - x
1
y
( 1 - )
1
yn
1 -
1
y
+
x ( 1 - xn )
1 - x
yn+1 - yn
yn - 1
+
=
n +
( 2 ) 只须注意再讨论y是否等于1的取值情况
例3: 求数列:1 , 2x , 3x2 , … ,nxn-1 ,… (x≠0) 的前n项和
解:
当 x = 1 时 Sn = 1 + 2 + 3 + … + n =
n(n+1)
2
当 x ≠1 时 Sn = 1 + 2 x+ 3x2 + … + nxn-1
x Sn = x+ 2x2 + … + (n-1)xn-1 + nxn
错项相减
( 1 – x ) Sn = 1 + x + x2 + … + xn-1 - nxn
=
1 - xn
1 - x
- nxn
∴ Sn
=
1 - xn
(1 - x)2
-
nxn
1 - x
=
( 1 – x )2
1 – ( 1 + n ) xn + xn+1
综上所述:
当 x = 1 时 Sn =
n(n+1)
2
当 x ≠1 时 Sn
=
( 1 – x )2
1 – ( 1 + n ) xn + xn+1
等差数列 {an}
等比数列 {an}
定义
an+1 - an = d ( 常数 )
an+1 / an = q ( 不为零的常数 )
通项
an = a1 + ( n – 1 ) d
an - am = ( n – m ) d
an = a1 qn-1
an / am = qn-m
⑴公式
⑵推导
方法
①归纳猜想验证法
②首尾相咬累加法
①归纳猜想验证法
②首尾相咬累乘法
性质
若 m+n=r+s , m、n、r、s∈N*
则 am + an = ar + as
若 m+n=r+s , m、n、r、s∈N*
则 am · an = ar · as
前n项和Sn
⑴公式
⑵推导
方法
( a1 + an )n
Sn =
2
= na1 +
n(n – 1)
2
d
化零为整法
当q=1时
Sn = n a1
当q≠1时
Sn
a1
( 1 – qn )
1 - q
=
=
a1 - an q
1 - q
①归纳猜想验证法
②错项相减法
方法三:
Sn = a1 + a2 + · · · + an
= a1 + a1q + a1q2 + · · · + a1 qn-1
= a1 + q ( a1 + a1q + · · · + a1 qn-2 )
= a1 + q Sn-1
= a1 + q ( Sn – an )
∴ ( 1 – q ) Sn = a1 – q an
∴当q≠1时
Sn
a1
( 1 – qn )
1 - q
=
=
a1 - an q
1 - q
当q=1时
Sn = n a1
方法四:


∴当q≠1时
Sn
a1
( 1 – qn )
1 - q
=
=
a1 - an q
1 - q
当q=1时
Sn = n a1