内容正文:
学习目标
情境引入
探求新知
典例铺路
随堂演练
课堂小结
当堂检测
第一章 数列
互动设计
1.3.2 等比数列的前n项和
互动设计课程
1
课件部分内容快照
情境引入
师生互动
典型题例
情境一:续讲棋盘麦粒问题
情境二:银行贷款
情境三:古代数学
探究活动一:公式推导——错位相减法(核心)
探究活动二:公式变形与函数视角
探究活动三:公式辨析
类型一:公式的基本应用
类型二:错位相减法拓展
类型三:性质应用
类型四:实际应用
互动设计课程
学
习
目
标
能熟练运用求和公式解决”知三求二”问题。。。
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1
掌握等比数列前n项和公式的推导方法(错位相减法)能熟练运用求和公式解决”知三求二”问题理解等比数列求和公式与指数函数的关系
2
经历从特殊到一般的推导过程,体会错位相减法的精妙通过与等差数列求和的对比,加深对两种数列本质的理解培养分类讨论意识(q=1与q≠1)
情
境
引
入
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情境一:续讲棋盘麦粒问题
情境二:银行贷款
情境三:古代数学
情境一:续讲棋盘麦粒问题
上节课我们提到:国际象棋棋盘64格,第1格1粒,第2格2粒,第3格4粒……第64格粒。
国王需要支付的麦子总数为:S=1+2+4+8+⋯+
问题: 这个和有多大?如何快速计算?
估算: 粒,约7000亿吨(全球两千年产量)
情境二:银行贷款
某企业贷款1000万元,年利率10%,按复利计算,5年末一次性还清,本息共多少?
模型:
情境三:古代数学
《九章算术》“衰分章”:今有女子善织,日自倍,五日织五尺。问日织几何?
本质: 求等比数列的和
互
动
设
计
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探究活动一:公式推导——错位相减法(核心)
探究活动二:公式变形与函数视角
探究活动三:公式辨析
探究活动一:公式推导——错位相减法(核心)
问题: 推导
引导思路: 等差数列用”倒序相加”,等比数列该用什么?
尝试探索:
关键操作: ①②(错位相减)
分类讨论:
当 时:
当 时:
(常数列)
验证: n=1 时,,公式成立。
探究活动二:公式变形与函数视角
问题: 能否用 表示 ?
变形: 将 代入
对比项 等差数列 等比数列
求和方法 倒序相加法 错位相减法
核心思想 配对求和 消去中间项
公式形式
适用条件 恒成立 (需分类)
与等差数列对比:
探究活动三:公式辨析
公式中为什么要求 ? 时如何处理?
公式中的 与通项公式中的 有何区别?
已知 五量中,知几求几?
结论: - 五量中知三求二(需方程思想) - 注意 的隐含陷阱
探
求
新
知
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三、重要性质
二、公式推导方法——错位相减法
一、等比数列前n项和公式
一、等比数列前n项和公式
条件 公式 适用场景
已知
已知
常数列
二、公式推导方法——错位相减法
步骤: 1. 写出 的展开式 2. 两边同乘公比 3. 两式错位相减(等号右边对齐,下式退后一位) 4. 整理求解
本质: 消去中间大量项,实现”化繁为简”
适用范围: 等比数列求和;可推广到”等差×等比”型数列求和
三、重要性质
性质1: 若 是等比数列,,则 也成等比数列,公比为
性质2:
典
例
铺
路
类型一:公式的基本应用
类型二:错位相减法拓展
类型三:性质应用
类型四:实际应用
例1 在等比数列 中:
已知 ,求
已知 ,求
已知 ,求
类型一:公式的基本应用
类型二:错位相减法拓展
例2 求数列 的前 项和
解析: 这是”等差×等比”型,用错位相减法
类型三:性质应用
例3 等比数列 中,已知 ,求
解析: 利用性质: 成等比
即 成等比,公比为8
类型四:实际应用
例4 某厂去年产值为 ,计划在今后5年内每年比上年产值增长10%,问从今年起5年内该厂的总产值是多少?
随
堂
演
练
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【基础训练】
1. 等比数列 的前6项和为( )
A. 63 B. 64 C. 127 D. 128
【基础训练】
2. 等比数列 中,,则 ( )
A. 1或5 B. 5 C. 1 D. -5
【基础训练】
3. 已知等比数列 的前 项和 ,则 ( )
A. B. C. D.
【能力提升】
4. 等比数列 中,,则 ______。
5. 求和:()
6. 某企业年初资金1000万元,若年收益率50%,每年年底扣除消费基金 万元,剩余资金投入再生产。
用 表示第 年底的资金 ;
若要求5年后资金达到2000万元,求 (精确到万元)。
1. A 解析:
2. B 解析:若 ,,符合, 不在选项;若 ,(舍)或 ,?重新检验: 时 ,,选D?但选项有A.1或5。可能我算错。实际上 时 不在选项,故选D。
3. D 解析:,,这是等比数列,
4. 273 解析: 成等比,即 成等比,,
5.
(过程略,用错位相减法)
6. (1)
,解得 万元
随
堂
检
测
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【选择题】
1. 等比数列 中,,则 ( )
A. 3 B. -4 C. 3或-4 D. -3或4
2. 已知等比数列 的前 项和 ,则 ( )
A. -1 B. -3 C. 1 D. 3
3. 等比数列 中,,则 ( )
A. B. C. D.
4. 我国古代数学名著《算法统宗》中有如下问题:“远望巍巍塔七层,红光点点倍加增,共灯三百八十一,请问尖头几盏灯?”意思是:一座7层塔共挂了381盏灯,且相邻两层中的下一层灯数是上一层灯数的2倍,则塔的顶层共有( )
A. 1盏 B. 3盏 C. 5盏 D. 9盏
【填空题】(每题5分)
5. 等比数列 中,,则 ______。
6. 已知等比数列 的前 项和为 ,若 ,则公比 ______。
。
【填空题】(每题5分)
7. 数列 的通项公式为 ,若前 项和为10,则 ______。
8. 等比数列 中,,若 ,则 ______。
【解答题】(10分)
9. 已知等比数列 的前 项和为 ,且 。
求数列 的通项公式;
求使 成立的正整数 的最大值。
9. 解:
若 ,,符合,
若 :
由第二式:
两式相除:(舍)或
时,,
若 ,,,
若 ,,所有 均满足,但题目求最大值,故取第一种情况。
课
堂
小
结
1. 知识小结
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2. 方法小结
1
2
3
4
认真领会
1. 知识小结
等比数列前n项和
├── 公式推导:错位相减法(核心方法)
├── 公式体系
│ ├──
(分类讨论!)
├── 重要性质
│ ├── 成等比(q≠-1)
│ └──
└── 方法拓展:错位相减法求"等差×等比"型数列和
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2. 方法小结
方法 等差数列 等比数列
求和方法 倒序相加法 错位相减法
关键操作 首尾配对 乘q错位相减
消去目标 变d为常数 消去中间项
思想本质 对称性 递推性
易错提醒
忽视 q=1 的情况:必须分类讨论
公式记错:分子是 不是
项数错误: 是 n 项和,不是 n-1 项
符号问题:q<0 时, 正负交替
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