高中数学新课程创新教学设计案例50篇___46_等差数列的前n项和

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2021年02月27日 21:37
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2021年2月27日发(作者:道长争短)


46


等差数列的前


n


项和




教材分析



等差数列的前n项和是数列 的重要内容,


也是数列研究的基本问题.


在现实生活中,



差数列的求和是经常遇到的一类问题.


等差 数列的求和公式,


为我们求等差数列的前n项和


提供了一种重要 方法.



教材首先通过具体的事例,


探 索归纳出等差数列前n项和的求法,


接着推广到一般情况,


推导 出等差数列的前n项和公式.


为深化对公式的理解,


通过对具体 例子的研究,


弄清等差


数列的前n项和与等差数列的项、


项数、


公差之间的关系,


并能熟练地运用等差 数列的前n


项和公式解决问题.


这节内容重点是探索掌握等差数 列的前n项和公式,


并能应用公式解决


一些实际问题,难点是前 n项和公式推导思路的形成.



教学目标



1.

通过等差数列前n项和公式的推导,让学生体验数学公式产生、形成的过程,培养


学 生抽象概括能力.



2.


理解和掌握 等差数列的前n项和公式,体会等差数列的前n项和与二次函数之间的


联系,并能用公式 解决一些实际问题,培养学生对数学的理解能力和逻辑推理能力.



3.


在研究公式的形成过程中,培养学生的探究能力、创新能 力和科学的思维方法.



任务分析



这节内容主要涉及等差数列的前n项公式及其应用.



对公式的推导,


为便于学生理解,


采取从特殊到 一般的研究方法比较适宜,


如从历史上


有名的求和例子


1



2



3



……



100


的高斯算法出发,一方面引发学生对等差数列求和问

题的兴趣,


另一方面引导学生发现等差数列中任意的第k项与倒数第k项的和等于首 项与末


项的和这个规律,


进而发现求等差数列前n项和的一般方 法,


这样自然地过渡到一般等差数


列的求和问题.


对等差数列的求和公式,


要引导学生认识公式本身的结构特征,


弄清前n项


和与等差数列的项、


项数、


公差之间的关系.


为加深对公式的理解和运用,


要强 化对实例的


教学,


并通过对具体实例的分析,

< br>引导学生学会解决问题的方法.特别是对实际问题,


要引


导学生从实际情境中发现等差数列的模型,


恰当选择公式.


对于 等差数列前n项和公式和二


次函数之间的联系,可引导学生拓展延伸.

< br>


教学设计



一、问题情景



1.



200


多年前,


有个


10


岁的名叫高斯的孩子,


在老师提出问题:


“1



2


+< /p>


3





100


=?



时,很 快地就算出了结果.他是怎么算出来的呢?他发现


1



100



2



99



3


< p>
97





50



51



101


,于是


1



2





100



101×


50



5050




2.


受高斯算法启发,你能否求出


1



2



3




+n的和.



3.


高斯的方法妙在哪里呢?这种方法能否推广到求一般等差 数列的前n项和?



二、建立模型



1.


数列的前n项和定义



对于数列{a


n


},我们称a

< br>1


+a


2



+a


n


为数列{a


n


}的前n项和,用


S


n< /p>


表示,



S


n< /p>


=a


1


+a


2< /p>




+a


n




2.


等差数列的求和公式




1


)如何用高斯算法来推导等差数列的前n项和公式?



对于公差为d的等差数列{a


n


} :



S


n


=a


1


+(a


1


+ d)+(a


1



2

d)+



+[a


1


+(n



1


)d],




















依据高斯算法,将


S


n


表示为


S


n


=a


n


+(a


n



d)+(a


n



2


d)+



+[a


n



(n



1


)d].










由此得到等差数列的前n项和公式




小结:这种方法称为反序相加法,是数列求和的一种常用方法.




2


)结合通项公式a


n


=a


1


+(n



1


)d,又能得怎样的公式?



(3)两个公式有什么相同点和不同点,各反映了等差 数列的什么性质?



学生讨论后,教师总结:相同点是利用二者 求和都须知道首项a


1


和项数n;不同点是

前者还须要知道a


n



后者还须要 知道d.


因此,


在应用时要依据已知条件合适地选取公式.



式本身也反映了等差数列的性质:


前者反 映了等差数列的任意的第k项与倒数第k项的和都


等于首、末两项之和,后者反映了等差 数的前n项和是关于n的没有常数项的



二次函数





三、解释应用



[例



题]



1.


根据下列各题中的条件,求相应的等差数列{a


n


}的前n项和


S


n< /p>





1


)a


1





4


,a


8

< p>




18


,n=


8





2


)a


1



14



5

< br>,d=


0.7


,a


n

< p>


32




注:恰当选用公式进行计算.



2.


已知一个等差数列{a


n


}前


10


项的和是


310


, 前


20


项的和是


1220


.由这些条件能


确定这个等差数列的前n项和的公式吗?


分析:


将已知条件代入等差数列前n项和的公式后,


可得到两个关于a


1


与d的关系式,


它们都是关于a


1


与d的二元一次方程,


由此可以求得a


1


与d,

< br>从而得到所求前n项和的公


式.



解:由题意知



注:(


1


)教师引导学生认识到等差数列前n项和公式,就 是一个关于a


n


,a


1


,n或


者a


1


,n,d的方程 ,使学生能把方程思想和前n项和公式相结合,再结合通项公式,对


< br>1


,d,n,a


n


< p>
S


n


这五个量知其三便可求其二.




2


)本题的解法还有很多 ,教学时可鼓励学生探索其他的解法.例如,


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