裂项相消法求数列的前n项和

余年寄山水
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2021年01月03日 19:04
最佳经验
本文由作者推荐

工伤事故分析报告-函数及其表示

2021年1月3日发(作者:郎世俊)


用裂项法求数列的前n项和
一、教学目标:
(1)知识与技能:
会根据通项公式选择求和的方法,并能运用裂项法求数列的前n项。
(2)过程与方法:
①培养学生观察、分析、归纳、猜想的能力、逻辑思维能力以及演绎推理的能力;
② 通过阶梯性练习和分层能力培养练习,提高学生分析问题和解决问题的能力,使不同
层次的学生的能力都 能得到提高。
(3)情感、态度与价值观:
①通过对数列的通项公式的分析和探究,培养学生主动探索、勇于发现的求知精神;
②通过对 数列通项和数列求和问题的分析和探究,使学生养成细心观察、认真分析、善
于总结的良好思维习惯;
③通过互助合作、自主探究等课堂教学方式培养学生认真参与、积极交流的主体意识。
二、教学重点、难点:
教学重点:根据数列通项求数列的前n项,本节课重点学习裂项法求和。
教学难点:如何裂项,裂项是否与原式相等以及余项的特征
三、教法设计:
本节课 设计的指导思想是:讲究效率,加强变式训练、合作学习。采用以问题情景为切
入点,引导学生进行探索 、讨论,注重分析、启发、反馈。先引出相应的知识点,然后剖析
需要解决的问题,在例题及变式中巩固 相应方法,再从讨论、反馈中深化对问题和方法的理
解,从而较好地完成知识的建构,更好地锻炼学生探 索和解决问题的能力。
在教学过程中采取如下方法:
①诱导思维法:使学生对知识进行主动 建构,有利于调动学生的主动性和积极性,发挥
其创造性;
②分组讨论法:有利于学生进行交流,及时发现问题,解决问题,调动学生的积极性;
③讲练结合法:可以及时巩固所学内容,抓住重点,突破难点。
教 学 步 骤
一、复习引入
回忆数列求和的方法:
1.公式法;
2.分组求和;
3.裂项相消法;


教师提问,师生一起回






教 学 活 动 设计意图
充分发挥学生
学习的能动性,
以学生为主体,
展开课堂教学

通过学生对几


4.错位相减法;
5.并项求和法;
6.倒序相加法。
二、引入
裂项法,是分解与组合思想在数列求和中的具体应用。 是
将数列中的每项(通项)分解,然后重新组合,使之能消去一
些项,最终达到求和的目的。
常见的裂项求和:
1111

1

1

a
n
==-
⇒a
n
==

n

n +k


n(n+1)
n
n+1n(n+k)
k

1
111
a
n
==-
n(n+1)(n+2)n(n+1 )(n+1)(n+2)
a
n

1
n+n+1
=n+1-n ⇒a
n

1
n+n+k
1
=(
k
n+1< br>






教师提问,学生回答


种常见的求和
方法的归纳、总

,简单回忆各方法的应用背景.
把遗忘的知识
点形成了一个
完整的知识体

-n)
三、例题精讲
3
【例】已知数列{a
n
}的前n 项和为S
n
满足:S
n
=a
n
+n-3.
2
(1)求证:数列{a
n
-1}是等比数列;
(2)令c
n
=log
3
(a
1
-1)+log
3
(a2
-1)+…+log
3
(a
n
-1),令d
n
1
=,求数列{d
n
}的前n项和T
n
.
c
n
3
解:(1)∵S
n
=a
n
+n-3
2
3
∴当n≥2时,S
n

1
=a
n
1
+n-4
2
33
两式相减得:a
n
=a
n
-a
n

1
+1,即a
n
=3a
n

1
-2
22






题目投影
堂,积极思考
学生先思考一段时间,
然后提问学生,理清思

















让学生参与课


法一(构造法):∴a
n
-1=3(a
n

1
-1)
3
又当n=1时, S
1
=a
1
-2,则a
1
=4
2
∴数列{a
n
-1}是以3为首项,3为公比的等比数列
an
-13a
n

1
-2-1
法二(定义法):∴==3
a
n

1
-1 a
n

1
-1
3
又当n=1时,S
1
=a
1
-2,则a
1
=4
2
∴数列{a
n
-1}是以3为首项,3为公比的等比数列
(2)由(1)得a
n
-1=3
n
,于是log
3
(a< br>n
-1)=n
n(n+1)
∴c
n
=1+2+…+n=
2








展示解法,强调细节
证明数列的两
种方法,拓展思
路。

1

1

∴d
n
==2

n


n+1

n(n+1)
2
∴T
n
=d
1
+d
2
+…+d
n

1
+d
n
1

11


1

1

1

1


=2

1-
2

+2

2

3

++…+2


n

+2

n

n-1

n+ 1


1-
1

1

1
+…+< br>1

1

1

1

1-
1

=2

=2


223
n-1nn
n+1


n+1

四、变式训练




既关注全体学
生,也关注个体
学生的学习情
况,同时暴露学
生可能产生的
(1)求数列{a
n
}的通项公式;
问题
1
1.已知数列{a
n
}的通项公式a
n

2
,它的前n项和为S
n

第1题学生自述解题思
n+3n +2

则S
2018
= .
2.等差数列{a
n
}中,2a
1
+3a
2
=11,2a
3
=a
2
+a
6
-4,其前n
项和为S
n
.



第2题学生板演


1
(2)设数列{ b
n
}满足b
n
=,其前n项和为T
n
,求证:
S
n

1
-1
3
T
n
<(n∈N
*
).
4
五、归纳小结
此类变形的特点是将原数列每一项拆为两项之后,其中中间的
比、归纳
大部分项都互相抵消了,只剩下有限的几项。
注意: 余下的项具有的特点


易错点:
面了解学生对
本堂课的接受
情况,另一方面
培养学生的归
纳总结能力。使
知识系统化,条
理化。
六、巩固强化
已知数列{a
n
}的前n项和为S
n
,有2S
n
=n2
+n (n∈N
*
).
特征
(1)求数列的通项公式a
n

n+1


教师引导学生观察、对
启发、引导学生
归纳总结,一方

巩固强化裂 项相消法的
通过巩固训练,
达到引起学生
积极思维的目
的,提高分析问
题、解决问题能
力来满足不同
层次学生需要,
符合因材施教
原则。从而达到
培养学生养成
(2)若b
n
=(-1)
11

+< br>
a
n
a


,求数列{b
n
}的 前n项和T
n
.
n1



“题后思考”的习
惯和提高数学
能力的效果。
七、课堂归纳
利用裂项法求和的基本步骤:
1.看;2.裂;3.验;4.消.
八、作业
1
1.已知正项等比数列{ a
n
}的前n项和为S
n
,且2a
2
=S
2
+,a
3
2
=2.
(Ⅰ)求数列{a
n
}的通项公式;


1



的前n项和为T
n
,求满(Ⅱ)若b
n
=log
2
a
n
+3,数列

bb

nn1


教师引导学生观察、对
比、 归纳

总结一般规律

1
足T
n
>的正整数n的最小值.
3
2.已知{a
n
}为单调递增数列,S
n
为其前n项和,2S
n
=a
n
+n.
(Ⅰ)求{a
n
}的通项公式;
a
n

2
2
(Ⅱ)若b
n

n+1
,T
n
为数列{b
n
}的前n项和,证明:T
n
2a
n
a
n

1
1
<.
2
3.正项数列{a
n
}的前n项和S
n
满足S
n
-(n
2
+n-1)S
n
-(n
2
+n)=
0.
(1)求数列{a
n
}的通项公式a
n

n+1
2
(2)令b
n
=数列的前n项和为T
n
.证明:对于任意的n2

(n+2)
2
a
n
5
∈N
*,都有T
n
<.
64


六、教学评价
自主性:注重发展学生的个性,分层式练习和选择性作业,充分体现学生的主体地位.
实践性:通过学生评析中的变式训练,给学生提供了一个很好的做数学的学习环境和学习机会.
可行性: 所教的班级是高一年级的普通班,学生数学功底一般, 具备一定的独立思考、合作探究能力.
有效性: 通过学生的练习与评析, 给学生提供了一个发现问 题,讨论问题,解决问题的平台,为学生高效获
取知识和提高综合素质创造条件.

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