内容正文:
4.1.2 数列的概念 教学设计
1、 课时教学内容
学习数列的概念与表示,数列的递推公式及数列的前n项和与通项的关系
2、 课时教学目标
(1) 理解递推公式的含义,能根据递推公式求出数列的前几项.
(2) 了解用累加法、累乘法由递推公式求通项公式.
(3) 会由数列{an}的前n项和Sn求数列{an}的通项公式.
3、 教学重点、难点
1.教学重点:掌握数列的通项公式及应用.
2.教学难点:理解Sn与an的关系,能运用这个关系解决相关问题.
4、 教学过程设计
环节一 创设情境,引入课题
问题1如果数列的通项公式为,那么120是不是这个数列的项?如果是,是第几项?
例3如果数列的通项公式为,那么120是不是这个数列的项?如果是,是第几项?
分析:要判断120是不是数列中的项,就是要回答是否存在正整数,使得.也就是判断上述关于的方程是否有正整数解.
解:令,解这个关于的方程,得(舍去),或.
所以,120是数列的项,是第10项.
【师生活动】教师引导学生理解题意:要判断120是不是该数列中的项,就是要判断是否存在正整数n,使得。我们令,接下来就是要判断这个关于n的方程是否有正整数解.学生解这个关于n的方程,得或。教师提醒学生:
因为n是正整数,所以-12要舍掉。因此,120是这个数列的项,并且是第10项。在这道题讲解后,教师总结:通项公式反映的是项与序号之间的关系,我们不仅要会通过序号求项,还要会像这道题一样根据项求序号。
环节二 观察分析,感知概念
问题2 图4.1-3中的一系列三角形图案称为谢尔宾斯基三角形。在图中4个大三角形中,着色的三角形的个数依次构成一个数列的前4项,写出这个数列的一个通项公式。
例4图4.1-3中的一系列三角形图案称为谢尔宾斯基三角形.在图中4个大三角形中,着色的三角形的个数依次构成一个数列的前4项,写出这个数列的一个通项公式.
解:在图4.1-3(1)(2)(3)(4)中,着色三角形的个数依次为1,3,9,27,
即所求数列的前4项都是3的指数幂,指数为序号减1.
因此,这个数列的一个通项公式是.
【师生活动】教师引导学生先数各图中着色三角形的个数,从而得到数列的前四项:1,3,9,27。教师启发学生:求这个数列的通项公式,就要找项与序号之间的关系。学生发现第1项是,第2项是,第3项,第4项是。这些数都是3的指数幂,指数为序号-1。因此,学生得出这个数列的一个通项公式就是。
追问:你能用数学语言归纳出后一项与前一项的关系吗?
换个角度观察图4.1-3中的4个图形.可以发现,,且每个图形中的着色三角形都在下一个图形中分裂为3个着色小三角形和1无色小三角形.于是从第2个图形开始,每个图形中着色三角形的个数都是前一个图形中着色三角形个数的3倍.
这样,例4中的数列的前4项满足,,,.
由此猜测这个数列满足公式
【师生活动】教师给学生以提示:当不能明显看出数列的项的取值规律时,我们可以尝试通过运算来寻找规律。如依次取出数列的某一项,减去或除以它的前一项,再对差或商加以观察。教师强调这是一种通过运算发现规律的思想,在数列的研究中有重要作用。学生按照教师的提示,发现这个数列的后一项等于前一项的3倍。教师接着帮助学生通过图形解释这个问题:每个图形中的着色三角形都在下一个图形中分裂为3个着色小三角形和1个无色小三角形。于是从第2个图形开始,每个图形中着色三角形的个数都是前一个图形中着色三角形个数的3倍。学生接着把发现的规律用数学语言归纳出来,得出。教师提醒学生注意:这个式子是在n≥2的前提下才成立的,n=1的情况我们只能单独讨论。于是写成。教师总结:同样一个数列,从两个不同的角度去观察,就发现了不同的规律。通项公式反映的是项与序号之间的关系。而(n≥2)这个式子反映的是后一项与前一项之间的关系。根据这个式子,我们已知第1项就能推出第2项,已知第2项就能推出第3项,以此类推。
环节三 抽象概括,形成概念
问题3什么是一个数列的递推公式?
像这样,如果一个数列的相邻两项或多项之间的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递推公式.知道了首项和递推公式,就能求出数列的每一项了.
【师生活动】教师呈现数列递推公式的定义:“如果一个数列的相邻两项或多项之间的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递推公式。”学生根据前面对递推公式的认识,对教师呈现的数列递推公式的定义进行理解。教师提醒学生:知道了首项和递推公式,就能求出该数列的每一项了。
追问(1):相邻多项之间的关系能用递推公式表示吗?
当不能明显看出数列的项的取值规律时,可以尝试通过运算来寻找规律.如依次取出数列的某一项,减去或除以它的前一项,再对差或商加以观察.
【师生活动】教师提到大名鼎鼎的斐波那契数列1,1,2,3,5,8