内容正文:
4.3.2
等比数列前项和公式
第2课时
人教A版(2019)选择性必修第二册
学习目标
1.掌握用等比数列知识解决增长率等问题的数学模型.
2.根据实际问题,学会建立对应的数学模型来解决问题.
3. 通过实际问题,发现等差数列和等比数列的不同特点.
4.核心素养:直观想象、数学运算、数学抽象
一、复习导入
等比数列前项和公式:
= (1)
= (2)
错位相减法
二、新课讲授
例10 如图,正方形的边长为,取各边的中点第2个正方形,然后再取正方形各边中点,作第3个正方形,依此方法一直继续下去.
(1)求从正方形开始,连续10个正方形的面积之和;
(2)如果这个作图过程可以一直继续下去,那么所有这些正方形的面积之和将无限趋近多少?
分析:第1个正方形边长5cm
第2个正方形边长cm
第3个正方形边长cm
… …
第个正方形边长为,则第个正方形边长为.
:设这10个正方形的边长构成数列{} ,则数列{} 是以5为首项, 为公比的等比数列.
分析:第1个正方形面积 525cm²
第2个正方形面积 = cm²
第3个正方形面积 = cm²
… …
第个正方形面积为= ²,则第个正方形面积为 =.
:设这10个正方形的面积构成数列{} ,则数列{} 是以25为首项, 为公比的等比数列.
解:(1)设正方形的面积为,后继各正方形的面积依次为, 则=25.
由于第个正方形的,所以=
设这10个正方形的面积构成数列{} ,则数列{} 是以25为首项, 为公比的等比数列.设{} 的前项和为,则
= = =50
解:(2)由(1)可知,
= =
由指数函数的性质可知,随着的无限增大, 将无限趋近于0,
则将无限趋近于1,
= =
随着的无限增大,将无限趋近于50.
当的无限增大,将无限趋近于正方形的面积之和.
所以,这些正方形的面积之和将无限趋近于50.
极限思想:在一定的变化过程中,总体逐渐稳定的一种变化趋势以及趋向的值.
例11 去年某地产生的生活垃圾为20万吨,其中14万吨垃圾以填埋处理,6万吨垃圾以环保方式处理.预计每年生活垃圾的总量递增5%,同时,通过环保方式处理的垃圾量每年增加1.5万吨.为了确定处理生活垃圾的预算,请你测算一下从今年起5年内通过填埋方式处理的垃圾总量(精确到0.1万吨).
分析:去年:20万吨
第一年:20+20=20(1+5%)万吨
第二年:20(1+5%)+ [20(1+5%)] %= 20(1+5%)²万吨
第三年: 20(1+5%)² + [20(1+5%)²] %= 20(1+5%)³万吨
… …
:从今年起每年生活垃圾的总量构成以20(1+5%)为首项, (1+5%)为公比的等比数列.
9
分析:去年:6万吨
第一年:6+1.5万吨
第二年: 6+1.5 +1.5= 6+1.5 2万吨
第三年: 6+1.5 2+ 1.5= = 6+1.5 万吨
… …
:从今年起每年以环保方式处理的垃圾量构成以(6+1.5)为首项, 1.5为公差的等差数列.
=
解:设从今年起每年生活垃圾的总量(单位:万吨)构成数列{},每年以环保方式处理的垃圾量(单位:万吨)构成数列{},年内通过填埋方式处理的垃圾总量为 (单位:万吨),则
=
5时, ≈63.5
从今年起5年内,通过填埋方式处理的垃圾总量约为63.5万吨.
求和
三、课堂小结
1、等比数列的实际应用:解决增长率等问题
2、等差数列与等比数列的不同特点.
四、作业布置
课本P40:练习 第3题
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