4.2 探究课 斐波那契数列的常见性质-【名师导航】2025-2026学年高中数学选择性必修第二册教师用书word(人教A版)
2025-11-07
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教辅
摘要:
本高中数学讲义聚焦斐波那契数列核心知识点,从兔子繁殖问题抽象出递推公式,系统梳理求和(前n项和、奇/偶项和)及平方和性质,通过推导证明构建知识链,形成从模型到应用的学习支架。
资料以现实问题引入培养数学眼光,通过裂项相消等推理过程发展数学思维,结合典例练习强化数学语言表达。课中辅助教师清晰呈现性质推导,课后助力学生自主复习证明过程,有效查漏补缺。
内容正文:
斐波那契数列的常见性质
1.数列的数学模型
意大利著名数学家斐波那契在研究兔子繁殖问题时,发现有这样一列数:1,1,2,3,5,8,13,21,34,…,其中从第3项起,每一个数都等于它前面两个数的和,后来人们把这样的一列数组成的数列{Fn}称为“斐波那契数列”,递推公式:F1=1,F2=1,Fn=Fn-1+Fn-2(n>2).
2.斐波那契数列的性质
(1)求和问题:①Sn=an+2-1.
②a1+a3+a5+…+a2n-1=a2n.
③a2+a4+a6+…+a2n=a2n+1-1.
证明:①Sn=a1+a2+a3+…+an-1+an=(a3-a2)+(a4-a3)+(a5-a4)+…+(an+1-an)+(an+2-an+1)=an+2-a2=an+2-1,即Sn=an+2-1.
②由a1=a2,a3=a4-a2,a5=a6-a4,…,a2n-1=a2n-a2n-2,可得a1+a3+a5+…+a2n-1=a2n.
③由a2=a3-a1,a4=a5-a3,…,a2n=a2n+1-a2n-1,可得a2+a4+a6+…+a2n=a2n+1-a1=a2n+1-1.
(2)平方和问题:=anan+1,即=anan+1.
证明:斐波那契数列总有an+2=an+1+an,则=a2a1,
=a2(a3-a1)=a2a3-a2a1,
=a3(a4-a2)=a3a4-a2a3,
…,
=an(an+1-an-1)=anan+1-anan-1,
所以+…+=anan+1,
即=anan+1.
[典例] (1)(多选)已知数列{an}为斐波那契数列,Sn为其前n项和,则下列结论正确的是 ( )
A.a6=8
B.S9=54
C.a1+a3+a5+…+a2 025=a2 026
D.=a2 026
(2)同学们都有这样的解题经验:在某些数列的求和中,可把其中一项分裂成两项之差,使得某些项可以相互抵消,从而实现化简求和.“斐波那契数列”是数学史上一个著名的数列,这个数列中的每一项称为“斐波那契数”.在斐波那契数列{an}中,a1=1,a2=1,an-2+an-1=an(n≥3).若a2 026=a,那么数列{an}的前2 024项的和为 .
(1)ACD (2)a-1 [(1)对于A,写出数列的前6项为1,1,2,3,5,8,故A正确;对于B,S9=1+1+2+3+5+8+13+21+34=88,故B错误;对于C,由性质a1+a3+a5+…+a2n-1=a2n,故C正确;对于D,由性质=anan+1,故D正确.
(2)由a1=a1,a2=a3-a1,a3=a4-a2,a4=a5-a3,…,a2 024=a2 025-a2 023,可得a1+a2+a3+…+a2 024=a2 024+a2 025-a2=a2 026-1=a-1.故数列{an}的前2 024项的和为a-1.]
斐波那契在自己的著作《算盘书》中记载着这样一个数列:1,1,2,3,5,8,13,21,34,…,其中从第三个数起,每一个数都等于它前面两个数的和,这就是著名的斐波那契数列.那么a1+a3+a5+…+a2 025是斐波那契数列中的第________项.
2 026 [由a1=a2,a3=a4-a2,a5=a6-a4,…,a2 025=a2 026-a2 024,可得a1+a3+a5+…+a2 025=a2 026,故a1+a3+a5+…+a2 025是斐波那契数列中的第2 026项.]
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