内容正文:
1.2.1等差数列的概念及其通项公式
一、教学目标
1.理解等差数列的概念.
2.掌握等差数列的通项公式及应用,掌握等差数列的判定方法.
3.能用等差数列的定义推导等差数列的性质,能用等差数列的性质解决一些相关问题.
二、教学重难点
教学重点:掌握等差数列的通项公式、理解等差数列及等差中项的概念.
教学难点:等差数列的通项公式推导及应用,以及通项公式推导过程中体现出的数学思想方法.
三、本节内容和内容解析
本节承接数列的函数特性,通过实际情境引入等差数列概念,明确其核心是"差为定值";在此基础上,推导通项公式,建立首项、公差与任意项的关联,为后续等差数列前项和的学习奠定基础,是数列板块的核心知识点之一.
四、学情分析
本节课授课对象为高中二年级学生,已具备数列的概念、通项公式、递推关系等前置知识,能分析简单数列的规律;同时掌握了函数、方程等相关知识,具备一定的逻辑推理能力.但对于"递推关系转化为通项公式"的推导过程缺乏经验,需要教师引导逐步突破.
五、教学准备
教师准备:准备好课件,利用课件动态展示教学内容.
学生准备:提前预习教材11-14页内容
六、教学过程设计
(一)知识拓展,情境引入:
教师提问:生活中存在许多有规律的数列现象,比如电影院座位排列:第1排18个座位,第2排20个,第3排22个,第4排24个......这些座位数构成的数列有什么规律?还有正整数的倒数、每年固定增长的产量等,哪些数列的变化规律具有共性?今天我们就来探究这类特殊数列——等差数列.
(二)新课讲授
教师活动:展示3个实例,引导学生分析数列规律:
1.剧场座位数列:.
2.鞋码数列:.
3.地砖图案中白色地砖块数:.
提问:这3个数列从第2项起,每一项与前一项的差有什么特点?
学生活动:计算差值,讨论后总结:数列(1)的差为2,数列(2)的差为5,数列(3)的差为4,均为"同一个常数".
教师活动:基于实例规律,给出等差数列的定义:
等差数列:从第2项起,每一项与它的前一项的差都等于同一个常数的数列,这个常数称为公差(用表示).对数列,满足:.
结合实例明确:数列(1)公差,数列(2),数列(3).
教师活动:提出问题,判断""是否为等差数列,说明理由.
师生活动:学生思考交流讨论,教师给出答案.
教师活动:已知等差数列首项为,公差为,引导用累加法推导通项公式:
1.由定义列递推式:
2.将个式子相加,得:,整理得通项公式:
验证时,公式成立.
学生活动:用通项公式计算实例(3)中第5个图案的白色地砖块数
教师活动:将通项公式变形为,说明:等差数列的通项是定义在正整数集上的一次函数型函数,其图象是直线上的等间隔点(横坐标为正整数).公差是直线的斜率:时数列递增,时递减,时为常数列.
学生活动:结合实例(1)、实例(2),验证数列的增减性.
教师活动:提出问题,如果在两个数和之间插入一个数,使得成等差数列,那么应该满足什么条件?
引导学生根据等差数列的概念推导:因为成等差数列,所以,解得.
定义:如果成等差数列,那么叫作和的等差中项.
例题讲评:
例1判断下面数列是不是等差数列.
(1);(2).
解:(1)由,得,于是
由的任意性知,这个数列是等差数列.
,因为,所以这个数列不是等差数列.
例2(1)求等差数列的第10项;(2)已知等差数列,求和.
解:(1)由,得
(2)由,得,且.所以等差数列的首项,公差.
例3已知在等差数列中,.试求出此数列的通项公式.
解:设数列的通项公式为,由已知,得
这是一个以和为未知数的二元一次方程组.解这个方程组,得故数列的通项公式为
例4已知是等差数列图象上的两点.
(1)求数列的通项公式;
(2)画出数列的图象;
(3)判断数列的增减性.
解:(1)因为是等差数列图象上的两点,所以由,解得,于是
(2)数列的图象是直线上一些等间隔的点,如下图.
(3)由(1)可知,所以数列是递增数列.
例5一个木制梯形架的上、下两底边分别为,把梯形的两腰各6等分,用平行木条连接各对应分点,构成梯形架的各级.试计算梯形架间各级的宽度.
解:记梯形架自上而下各级宽度所构成的数列为,则由梯形中位线的性质,易知相邻三项均成等差数列,即数列成等差数列.依题意,有现要求,即中间5级的宽度.
所以
,
因此,梯形架中间各级的宽度自上而下依次是.
(三)课堂练习
1.若数列满足,则数列()
A.是公差为1的等差数列 B.是公差为的等差数列
C.是公差为的等差数列 D.不是等差数列
2.已知5,x,y,z,21成等差数列,则的值为()
A.26 B.29
C.39 D.52
(四)课堂小结
1.等差数列的概念:从第2项起,每一项与它的前一项的差都等于同一个常数的数列,常数为公差.
2.等差数列的通项公式:.
3.等差数列通项与一次函数的关系:当时,是关于的一次函数;当时,为常数列.
4.等差中项:若成等差数列,则.
(5) 布置作业
教材第15页,练习1-6.
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