高中数学必修五《等差数列的概念、等差数列的通项公式》优秀教学设计
动物医学就业前景-中秋的由来
2.2 等差数列
2.2.1 等差数列的概念、等差数列的通项公式
教学重点
理解等差数列的概念,探索并掌握等差数列的通项公式,会用公式解决一些简单
的问题
教学难点 (1)等差数列的性质,等差数列“等差”特点的理解、把握和应用
(2)概括通项公式推导过程中体现的数学思想方法,以及从函数、方程的观点看通项公式.
三维目标
一、知识与技能
1.了解公差的概念,明确一个数列是等差数列的限定条
件,能根据定义判断一个数列是
等差数列
2.正确认识使用等差数列的各种表示法,能灵活运
用通项公式求等差数列的首项、公差、
项数、指定的项
二、过程与方法
1.通过对等差数列通项公式的推导培养学生的观察力及归纳推理能力;
2.通过等差数列变形公式的教学培养学生思维的深刻性和灵活性
三、情感态度与价值观 <
br>通过等差数列概念的归纳概括,培养学生的观察、分析资料的能力,积极思维,追求新
知的创新意
识
教学过程
导入新课
师 上两节课我们学习了数列的定义以及给出数列和表示数
列的几种方法——列举法、通项
公式、递推公式、图象法.这些方法从不同的角度反映数列的特点.下面
我们看这样一些数列
的例子:(课本P
41
页的4个例子
(1)0,5,10,15,20,25,
(2)48,53,58,63,
(3)18,15.5,13,10.5,8,
(4)10 072,10 144,10
216,10 288,10 366,
请你们来写出上述四个数列的第7项
生 第一个数
列的第7项为30,第二个数列的第7项为78,第三个数列的第7项为3,第四
个数列的第7项为
师 我来问一下,你依据什么写出了这四个数列的第7项呢?以第二个数列为例来说一说
生
这是由第二个数列的后一项总比前一项多5,依据这个规律性我得到了这个数列的第7
项为
师
说得很有道理!我再请同学们仔细观察一下,看看以上四个数列有什么共同特征?我说的
是共同特征
生1 每相邻两项的差相等,都等于同一个常数
师 作差是否有顺序,谁与谁相减?
生1 作差的顺序是后项减前项,不能颠倒
师 以上四个数列的共同特征:从第二项起,每一
项与它前面一项的差等于同一个常数(即等
差);我们给具有这种特征的数列起一个名字叫——等差数列
这就是我们这节课要研究的内容
推进新课
等差数列的定义:一般地,如果一个数列
从第二项起,每一项与它前一项的差等于同一个常
数,这个数列就叫做等差数列,这个常数就叫做等差数
列的公差(常用字母“d”表示
1
(1)公差d一定是由后项减前项所得,而不能用前项减后项来求;
(2)对于数列{a
n
},若a
n
-a
n-1
=
d(与n无关的数或字母),n≥2,n∈N
*
,则此数列是等差数
列,d叫做公差
师 定义中的关键字是什么?(学生在学习中经常遇到一些概念,能否抓住定义中的关键字,
是
能否正确地、深入的理解和掌握概念的重要条件,更是学好数学及其他学科的重要一环.
因此教师应该教
会学生如何深入理解一个概念,以培养学生分析问题、认识问题的能力
生
从“第二项起”和“同一个常数
师 很好!
师
请同学们思考:数列(1)、(2)、(3)、(4)的通项公式存在吗?如果存在,分别是什么?
生 数列(1)通项公式为5n-5,数列(2)通项公式为5n+43,数列(3)通项公式为2.5
n-15.5,….
师 好,这位同学用上节课学到的知识求出了这几个数列的通项公式,实质上这
几个通项公
式有共同的特点,无论是在求解方法上,还是在所求的结果方面都存在许多共性,下面我们<
br>来共同思考
[合作探究]
等差数列的通项公式
师 等差数列定义是由一数
列相邻两项之间关系而得到的,若一个等差数列{a
n
}的首项是a
1
,公差是d,则据其定义可得什么
生
a
2
-a
1
=d,即a
2
=a
1
+d
师 对,继续说下去
生 a
3
-a
2
=d,即a
3
=a
2
+d=a
1
+2d
a
4
-a<
br>3
=d,即a
4
=a
3
+d=a
1
+3d
师 好!规律性的东西让你找出来了,你能由此归纳出等差数列的通项公式吗
生
由上述各式可以归纳出等差数列的通项公式是a
n
=a
1
+(n-1)d
师 很好!这样说来,若已知一数列为等差数列,则只要知其首项a
1
和公差d,便可
求得其通
项a
n
了.需要说明的是:此公式只是等差数列通项公式的猜想,你能证明它
吗
生 前面已学过一种方法叫迭加法,我认为可以用.证明过程是这样的:
因为a
2
-a
1
=d,a
3
-a
2
=d,a
4<
br>-a
3
=d,…,a
n
-a
n-1
=d.将它们相加
便可以得到:a
n
=a
1
+(n-1)d
师
太好了!真是活学活用啊!这样一来我们通过证明就可以放心使用这个通项公式了
[教师精讲]
由上述关系还可得:a
m
=a
1
+(m-1)d
即a
1
=a
m
-(m-1)d
则a
n
=
a
1
+(n-1)d=a
m
-(m-1)d+(n-1)d=a
m<
br>+(n-m)d
即等差数列的第二通项公式a
n
=a
m
+(
n-m)d.(这是变通的通项公式
由此我们还可以得到
d
a
m
a
n
mn
[例题剖析]
【例1】
(1)求等差数列8,5,2,…的第20项
(2)-401是不是等差数列-5,-9,-13…的项?如果是,是第几项?
分析(1)
师 这个等差数列的首项和公差分别是什么?你能求出它的第20项吗
生1 这题太简单了!
首项和公差分别是a
1
=8,d=5-8=2-5=-3.又因为n=20,所以由等差数列的
通项公式,得a
20
=8+(20-1)×(-3)=-
师
好!下面我们来看看第(2)小题怎么做
2
分析(2)
生2由a
1
=-5,d=-9-(-5)=-4得数列通项公式
为a
n
=-5-4(n-
由题意可知,本题是要回答是否存在正整数n,使得-40
1=-5-4(n-1)成立,解之,得n=100,即-401
是这个数列的第100项
师
刚才两个同学将问题解决得很好,我们做本例的目的是为了熟悉公式,实质上通项公式
就是a
n
,a
1
,d,n组成的方程(独立的量有三个
说明:(1)强调当数列{a
n
}的项数n已知时,下标应是确切的数字;(2)实际上是求一个方程
的正整数解的
问题.这类问题学生以前见得较少,可向学生着重点出本问题的实质:要判断
-401是不是数列的项,
关键是求出数列的通项公式a
n
,判断是否存在正整数n,使得a
n
=-40
1
成立
【例2】 已知数列{a
n
}的通项公式a
n
=p
n+q,其中p、q是常数,那么这个数列是否一定是
等差数列?若是,首项与公差分别是什么?
例题分析:
师
由等差数列的定义,要判定{a
n
}是不是等差数列,只要根据什么
生
只要看差a
n
-a
n-1
(n≥2)是不是一个与n无关的常数
师
说得对,请你来求解
生 当n≥2时,〔取数列{a
n
}中的任意相邻两项a
n-1
与a
n
(n≥2)〕
a
n
-a
n-1<
br>=(pn+1)-[p(n-1)+q]=pn+q-(pn-p+q)=p为常数
所以我们说{a
n
}是等差数列,首项a
1
=p+q,公差为
师 这里要重点说明的是:
(1)若p=0,则{a
n
}是公差为0的等差数列,即为常数列q,q,q, (2)若p≠0,则a
n
是关于n的一次式,从图象上看,表示数列的各点(n,a
n
)均在一次函数y=px+q
的图象上,一次项的系数是公差p,直线在y轴上的截距为
(3)数列{a
n
}为等差数列的充要条件是其通项a
n
=pn+q
(p、q是常数),称其为第3通项公式.
课堂练习
(1)求等差数列3,7,11,…的第4项与第10项
分析:根据所给数列的前3项求得首项和公差,写出该数列的通项公式,从而求出所求项.
解:根据题意可知a
1
=3,d=7-3=4.∴该数列的通项公式为a
n
=
3+(n-1)×4,即a
n
=4n-1(n≥1,
n∈N
*
).∴
a
4
=4×4-1=15,a
10
=4×10-
评述:关键是求出通项公式
(2)求等差数列10,8,6,…的第20项
解:根据题意可知a
1
=10,d=8-10=-
所以该数列的通项公式为
a
n
=10+(n-1)×(-2),即a
n
=-2n+12,所以a
20
=-2×20+12=-
评述:要求学生注意解题步骤的规范性与准确性
(3)100是不是等差数列2,9,16,…的项?如果是,是第几项?如果不是,请说明理由 分析:要想判断一个数是否为某一个数列的其中一项,其关键是要看是否存在一个正整数n
值,使得
a
n
等于这个数
解:根据题意可得a
1
=2,d=9-2=7.因
而此数列通项公式为a
n
=2+(n-1)×7=7n-
令7n-5=100,解得n=15.所以100是这个数列的第15项
(4)-20是不是等差数列0,
3
由
1
,-7,…的项?如
果是,是第几项?如果不是,请说明理
2
7
2
7
2
解:由
题意可知a
1
=0,
d3
,因而此数列的通项公式为
a
n
n
3
1
2
令
774777
.因为
n20
没有正整数解,所以-20
不是这个数
n20
,解得
n
22722
列的项
课堂小结
师(1)本节课你们学了什么?(2)要注意什么?(3)在生活中能否运用?(让
学生反思、
归纳、总结,这样来培养学生的概括能力、表达能力
生
通过本课时的学习,首先要理解和掌握等差数列的定义及数学表达式a
n
-a
n-
1
=d(n≥2);其
次要会推导等差数列的通项公式a
n
=a
1<
br>+(n-1)d(n
师 本课时的重点是通项公式的灵活应用,知道a
n
,a
1
,d,n中任意三个,应用方程的思想,
可以求出另外一个.最后,还要注意一重要
关系式a
n
=a
m
+(n-m)d和a
n
=pn+q(p、
q是常数)的
理解与应用
布置作业
课本第45页习题2.2
A组第1题,B组第1题
教学反思
本节课先在具体例子的基础上引出等差数列的概念,接着
用不完全归纳法归纳出等差数
列的通项公式,最后根据这个公式去进行有关计算.可见本课内容的安排旨
在培养学生的观
察分析、归纳猜想、应用能力.结合本节课特点,宜采用指导自主学习方法,即学生主动
观
察——分析概括——师生互动,形成概念——启发引导,演绎结论——拓展开放,巩固提高.
在学法上,引导学生去联想、探索,同时鼓励学生大胆质疑,学会探究
在教学过程中,遵循学生的认知
规律,充分调动学生的积极性,尽可能让学生经历知识
的形成和发展过程,激发他们的学习兴趣,发挥他
们的主观能动性及其在教学过程中的主体
地位.创设问题情境,引起学生学习兴趣,激发他们的求知欲,
培养学生由特殊到一般的认
知能力.使学生认识到生活离不开数学,同样数学也是离不开生活的.学会在
生活中挖掘数学
问题,解决数学问题,使数学生活化,生活数学化
4