内容正文:
第一课时
章节:第四章 数列
标题:
4.2.2等差数列的前n项和
目
录
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1.教学目标
2.新课讲授
3.新课小结
4.作业巩固
PART 01
教学目标
环节1:教学目标分解
教学目标 素养目标
1.通过生活经验和直观感知,能获得等差数列前n项和的推导思路,理解公式的推导过程,掌握等差数列前n项和公式; 数学抽象数学运算
逻辑推理
直观想象
2.通过利用等差数列的前n项和公式解决实际应用问题,进一步巩固等差数列前n项和公式的应用
3.、通过解决具体实例,学会利用等差数列的通项公式与前n项和公式研究Sn的最值问题,进一步体会函数与数列的联系和区别.
环节2:教学重难点
重点:
1.通过生活经验和直观感知,能获得等差数列前n项和的推导思路,理解公式的推导过程,掌握等差数列前n项和公式;
2.通过利用等差数列的前n项和公式解决实际应用问题,进一步巩固等差数列前n项和公式的应用
PART 02
新课讲授
条件 从第2项起
每一项与它的前一项的差都等于同一个常数
结论 这个数列就叫做等差数列
有关概念 这个常数叫做等差数列的公差,通常用字母d表示
递推公式 (是常数, 且)
(是常数, )
等差中项 组成的等差数列,
通项公式
我们先回顾等差数列相关的概念:
1.等差数列的前n项和公式
据说,二百多年前,高斯的算术老师提出了下面的问题:
当其他同学忙于把100个数逐项相加时,10岁的高斯却用下面的方法迅速算出了正确答案:
高斯的算法实际上解决了求等差数列 ① 前100项和的问题.
情景一:
问题1 你能说说高斯在求和过程中利用了数列①的什么性质吗?你能从中得到求数列①的前项和的方法吗?
设,那么高斯的计算方法可以表示为
(注意下标!)
若是等差数列,公差为,正整数满足,则.
问题2 请同学们思考以下,并于同组的同学进行交流分享:
(1)能否用高斯的方法求吗?
(2)你能否将你的方法推广到一般?
(3)推广中,你遇到什么困难?
(4)你觉得有什么方法能够避开这个“困难”?
情景二:
当是偶数时,有
于是有
当是奇数时,有
.
所以,对任意正整数,都有
在求前个正整数的和时,要对分奇数、偶数进行讨论,比较麻烦.
因此,我们运用新的方法进行进行推导:
由此得到等差数列的前项公式:
因为
由
所以
对于等差数列,利用公式,只要已知等差数列的首项和末项,就可以求得前项和.
另外,如果已知首项和公差,那么这个数列就完全确定了,所以我们也可以用和来表示.
概念1:
等差数列的前项公式:
课堂例题
例6 已知数列是等差数列.
(1)若,,求;
(2)若, = ,求;
(3)若=,, = ,求 .
解(1):因为,,根据公式,可得
.
(2)因为,,∴根据公式,可得
(3)把=,, = 5代入 ,
得
整理,得解得或(舍),所以
课堂例题
例7 已知一个等差数列前10项的和是310,前20项的和是1220.由这些条件能确定这个等差数列的首项和公差吗?
解:=310, =1220,
把它们代入公式
得,解方程组,得
已知数列的前项和为
其中,,为常数,且.
则当时,数列为等差数列;
当时,数列从第二项起为等差数列
等差数列的前项公式:
PART 03
新课小结
(1)等差数列的前n项公式:
(2)等差数列的前n项公式与二次函数的联系:
已知数列的前项和为
其中,,为常数,且.
则当时,数列为等差数列;
当时,数列从第二项起为等差数列
PART 04
作业巩固
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1.根据下列各题中的条件,求相应等差数列
的前n项和
.
(1)
,
,
; (2)
,
,
;
(3)
,
,
; (4)
,
,
.
【详解】(1)由题意
,
,
,所以
(2)由题意
,
,
,所以
.
(3)由题意
,
,
,
,
所以
(4)由题意
,
,
,由
,得
,解得
,所以
.
3.在等差数列
中,
为其前n项的和,若
,
,求
【详解】设等差数列的公差为
,
则
,解得
,
则
.
4.在等差数列
中,若
,求k.
【详解】因为
,所以
,
即
,因此
,
所以
,由题意知
,
所以
,所以
5.已知一个等差数列的项数为奇数,其中所有奇数项的和为290,所有偶数项的和为261.求此数列中间一项的值以及项数.
【详解】设等差数列的项数为
,
设所有的奇数项和为
,则
,
设所有的偶数项和为
,则
,
,解得
,项数
,中间项为
,
由
,
所以此数列中间