中职数学----第6章数列教案
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宿迁外事学校中专数学(第二册)第6章教案§6.1 数列复习引入:新授:1. 数列的定义我们把按一定次序排成的一列数叫做数列.数列中的每一个数都叫做这个数列的项.数列的一般形式可以写成a1, a2, a3, …,a n,….简记作{a n}.其中a1叫做数列的第1项(或首项),a2叫做数列的第2项, …,a n叫做数列的第n 项(n是正整数).项数有限的数列叫做有穷数列,项数无限的数列叫做无穷数列.2. 数列的表示形式数列除了表示成上述形式以外,根据实际情况需要,只要不改变有序这个特,也能以其他形式表示.例如体温记录数列(1),表示成下面的表可能更合适:当一个有穷数列,随着项号变化,其对应的项的变化没有规律,且数据又要求比较准确时,通常会以列表方式表示.列表表示的一般形式是在医疗单位,表示病员体温记录的数列(1),更常用的是如下图象表示形式,:图象表示形式以直观、变化趋势明显为特色.当数列项数不太多而又需要明显地表明其变化趋势时(例如产值变化、利润变化、人口增长率变化等等),把数列用图象形式表示出来,无疑是上策.3. 数列的通项对于习惯于以式作为研究对象的你来讲,最乐意见到的,是数列{a n }的第n 项a n 与n (n 是正整数)之间的关系可以用一个公式 a n =f (n ),n =1,2,3, … 来表示.公式就叫做这个数列的通项公式.数列的通项公式表示了数列中的任何一项,为了求得第n 项,只要把n 代入到公式中就行了,而且从通项公式还可以进一步探讨数列的性质。
例1 根据数列{a n }, {b n }的通项公式,写出它的前5项: (1)a n =1+n n; (2)b n =nn21)(-.例2 写出一个数列的通项公式,使它的前4项分别是下列各数:图1-3(1)11, 21, 31, 41, …; (2)2, -4, 6, -8, ….课内练习21. 怎样表示下面的数列比较合适? (1)全年按月顺序排列的月降水量;(2)打靶10次,按打靶顺序排列的中靶环数; (3)按由小到大顺序排列的自然数负倒数数列; (4)一年中12个月的营业额. 2. 已知数列的通项,求其前4项:(1)a n =10n ;(2)b n =n n 11+-)(;(3)c n =31n;(4)d n =n (n +2).3. 已知数列的前4项,试求出其通项公式:(1)2, -4, 6, -8, 10, …; (2)1, -1, 1, -1, …; (3)21, 21, 21, 21,…; (4)21, 45, 89, 1613,…. 4. 已知数列{a n }的通项公式a n =12+n n ,8.1是这个数列中的项吗?如果是,是第几项?小结 作业§6.2 等差数列复习引入:新授:1. 等差数列的概念一般地,如果一个数列从第二项起,每一项减去它的前一项所得的差都等于同一个常数,那么这个数列叫做等差数列,这个常数叫做等差数列的公差.公差通常用字母d 来表示.用符号语言来叙述,则是:如果数列{a n }满足a n +1-a n =d , (n 1,且n ∈N +,d 是常数),那么数列{a n }叫做等差数列,常数d 叫做等差数列的公差.例1 下面的数列中,哪些是等差数列?为什么?如果是等差数列,求出公差d :(1)-0.70,-0.71,-0.72,-0.74,-0.76,…;(2)-9,-9,-9,-9,-9,…; (3)-1,0,1,0,-1,0, 1,…; (4)1,4,7,10,13,….例2 下列数列都是等差数列,试求出其中的未知项: (1)3,a ,5; (2)3,b ,c ,-9.课内练习11. 下面的数列中,哪些是等差数列?为什么?如果是等差数列,求出公差d : (1)-1,-1,-1,-1,…; (2)1.1,1.11,1.111,1.1111,…; (3)-321,-1,121,4,621,…; (4)1, 0, 1, 0,1,…; (5)1,21, 31, 41, …. 2. 已知下列数列是等差数列,试在括号内填上适当的数:(1)( ), 5, 10;(2)31, ( ), ( ), 1.3. 已知一个无穷等差数列{a n}的首项为a1,公差为d.(1)将数列中的前m项去掉,余下的项按原来顺序组成一个新的数列,这个新数列是等差数列吗?如果是,它的首项与公差分别是多少?(2)取出数列中的所有奇数项,按原来顺序组成一个新的数列,这个数列是等差数列吗?如果是,它的首项和公差分别是多少?(3)取出数列中所有项数为7的倍数的各项,按原来顺序组成一个新的数列,这个数列是等差数列吗?如果是,它的首项与公差各是多少?2. 等差数列的通项公式设{a n}是等差数列,首项是a1,公差是d.根据等差数列的定义,从第2项起,,每一项减去它的前一项所得的差都等于同一个常数,于是有a2-a1=d,a2=a1+d;a3=a2+d=(a1+d)+d=a1+2d;a4=a3+d=(a1+2d)+d=a1+3d;…依次类推,得到a n=a1+(n-1)d, n=1,2,3, ….例3(1)求等差数列8, 5, 2,…的第20项;(2)在等差数列{a n}中,已知a5=10, a12=31,求首项a1与公差d.例4 第一届现代奥运会于1896年在希腊雅典举行,此后每4年举行一次.奥运会如因故不能举行,届数照算.(1)试写出由举行奥运会的年份构成的数列的通项公式;(2)2008年北京奥运会是第几届?(3)2050年举行奥运会吗?例5 某滑轮组由直径成等差数列的6个滑轮组成.已知最小和最大的滑轮的直径分别为15cm和25cm ,求中间四个滑轮的直径.3. 等差中项如果a ,A ,b 这三个数成等差数列,即A -a =b -A ,则A 必定是a ,b 的算术平均值A =2b a +. 从数列的角度来看,A 是成等差三个数的中间一项,故把A 叫做a 与b 的等差中项.反之,若A 由A =2b a +确定,则 A -a =b -A =2a b -,即a ,A ,b 成等差数列. 在一个等差数列{a n }中,相邻三项总是等差的,因此从第2项起,每一项(有穷等差数列的末项除外)都是它的前一项与后一项的等差中项,即a n =211+-+n n a a ,(n 2). 例6 已知两个数a =205, b =315,求它们的的等差中项.课内练习21. 求等差数列3, 7, 11,…的第4项与第10项.2. 等差数列的通项公式为 a n =-2n +7,试求其首项和公差.3. 在等差数列{a n }中,已知a 3=10, a 9=28,求a 12.4. 梯子的最高一级宽33cm ,最低一级宽110cm ,中间还有10级,各级的宽度成等差数列.计算中间各级的宽度.5. -401是不是等差数列-5, -9, -13, … 的项?如果是,是第几项?如果不是,说明理由.4. 等差数列的前n 项和现设{a n }为一等差数列,欲求其前n 项的和S n =a 1+a 2+…+a n .以a 2=a 1+d , a 3=a 1+2d , …, a n =a 1+(n -1)d代入,得S n =a 1+(a 1+d )+(a 1+2d )+ …+[a 1+(n -1)d ]=na 1+[(1+2+3+…+(n -1)]d .应用(11-2-3),S n =na 1+2)1(-n n d ; 因为 na 1+2)1(-n n d = n 2])1([11d n a a -++=2)(1n a a n +, 故 S n =2)(1n a a n +. 即等差数列的前n 项和等于首末项的和与项数乘积的一半.即为等差数列前n 项求和公式.两个公式虽说可以互化,但在不同场合还是应该有所选择.例7 (1)求正奇数前100项之和;(2)求第101个正奇数到第150个正奇数之和;(3)等差数列的通项公式为a n =100-3n,求前65项之和;(4)在等差数列{a n }中,已知a 1=3, d =21,求S 10.例8 某长跑运动员7天里每天的训练量(单位:m)分别是:7500,8000,8500,9000,9500,10000,10500,他在7天内共跑了多少米?例9 在例8中那位长跑运动员的教练,规定第一期训练计划为跑完150000m .问第一期需要多少天?例10 某人以分期付款方式购买了一套住房,售价50万元.首期付20万元,余款按月归还一次,在20年内还清,欠款以利率0.5%按月计算利息,并平均加到每月还款额上.问此人每月要付多少购房款?最终实际为住房付了多少款?例11 设等差数列{a n }的公差d =21, a n =23, 前n 项之和S n =-215.求首项a 1及n .课内练习:1在等差数列{a n }中:(1)已知a n =2-0.2n , 求S 50; (2)已知a n =3n , 求第10项至第50项的和S ; (3)已知a 1=100, d =-2, 求S 50; (4)a 1=14.5, d =0.7, 求S 32.2. 设{a n }是等差数列,a 1=65, n =34, S n =-15832,求a n 和公差d .3. 在一个成等腰梯形屋面上铺瓦,最上面一层铺了21块,往下每一层多铺2块,共铺了19层,问共铺了多少块瓦片?4. 一个剧场设置了20排座位,第一排38个座位,往后每一排都比前一排多3个座位.这个剧场一共设置了多少个座位?5. 已知一个等差数列{b n }的首项b 1=-35,公差d =7,这个数列的前多少项和恰好为0?小结:作业:§6.3 等比数列复习引入:新授:1. 等比数列的概念一般地,如果一个数列从第2项起,每一项与它的前一项的比等于同一个常数,那么这个数列就叫做等比数列,这个常数叫做等比数列的公比,公比通常用字母q , (q 0)表示.用数学符号语言来说,如果数列{a n }满足nn a a 1 =q , (n 1,且n N +, q 0, q 是常数),那么数列{a n }叫做等比数列,常数q 叫做等比数列的公比.例1 下面是数列{a n }的前4项,据此判断哪些是等比数列?为什么?如果是等比数列,求出公比q :(1)-1, -4, -16, -64, …; (2)2, 2, 2, 2, …;(3)1, 21, 41, 61, 81, …; (4)0, 1, 2, 22, 23, 24, … .例2 求出下列等比数列中的未知项:(1)2, a , 8,(a >0); (2)4, b , c ,21.课内练习1. 下面是数列{a n }的前4项,由此判断哪些是等比数列?为什么?如果是等比数列,求出公比q :(1)0, 0, 0, 0,…;(2)1.21, 1.331, 1.4641, 1.51051, …;1,0.1,10,100, ….(3)1002. 已知下列数列是等比数列,试在括号内填上适当的数:(1)( ), 3, 27;(2)16, ( ), ( ), 2.2. 等比数列的通项公式等差数列有通项公式,等比数列有没有通项公式?设{a n}是一个公比为q的等比数列.根据等比数列的定义,从第2项起,每一项与它的前一项的比都等于公比q,所以每一项都等于它的前一项乘以公比q,于是有a2=a1q;a3=a2q=(a1q)q=a1q2;a4=a3q=(a1q2)q=a1q3;….依次类推可得a n=a1q n-1, n=1,2,3, ….(a10, q0)即为所求的通项公式,其中首项为a1,公比为q.例3 已知等比数列{a n}2, 6, 18, 54, …,求其公比q, a5和a n.例4 在等比数列{b n}中,(1)已知b1=3, q=2,求b6;;(2)已知b3=20, b6=160,求b n.例4 培育水稻新品种,如果第一代得到120粒种子,并且从第一代起,由以后各代的每一粒种子都可以得到下一代的120种子,到第5代大约可以得到这个新品种的种子多少粒?(保留两个有效数字)?3. 等比中项与等差中项类似,在等比问题中也有等比中项.若a ,G ,b 三个数成等比,则把中间那个项G 叫做a ,b 的等比中项.任何两个数均存在他们的等差中项,且等差中项是唯一的.是否任何两个数都存在等比中项?两个数的等比中项也唯一吗?从等比中项定义可知,两个数a ,b 的等比中项G 应满足 G b a G =,G 2=ab . 这表明当且仅当两个同号的数a ,b 才有等比中项;当a ,b 同号时,其等比中项为G =ab .一个等比数列,从第2项起每一项(有穷等比数列的末首项除外),是它的前一项与后一项的等比中项,即2n a =a n -1a n +1, a n =11+-n n a a 或 a n =-11+-n n a a .例5 求5与125的正等比中项.课内练习21. 设0.3, 0.09, 0.027, ...为一等比数列{b n }的前3项,求其公比q 及第5项和第n 项.2. 已知等比数列的通项公式a n =4110n ,求其首项与公比.3. 在等比数列{a n }中,a 3=2, a 6=18,求q 与a 10.4. 求3与27的等比中项.5. 细胞以分裂方式繁殖,一个细胞成熟后分裂成2个.设某种细胞最初有10个,繁殖周期是1小时,且不考虑细胞的死亡,那么在一昼夜之后将有多少个细胞(保留2位有效数字)?6. .某林场计划第一年造林15公顷,以后每年比前一年多造林20%,第5年应造林多少公顷(结果保留到个位)?7. 在9与243中间插入两个数,使它们与这两个数成等比数列.5. 等比数列的前n 项和对一般的等比数列{a n },若要求其前n 项的和S n ,S n =a 1(1+q +q 2+...+q n -1),qS n = a 1(q +q 2+q 3+...+q n -1+q n ),两式相加后即可解出 S n =qq a n --111)(. 轻而易举地得到了求等比数列前n 项和的公式.因为a 1q n =a n q ,公式也能变形为S n =qq a a n --11. 例6 在等比数列{a n }中,(1) 已知a 1=-4, q =21,求前10项的和S 10;(2)已知a 1=1, a k =243, q =3,求前k 项的和S k .例6 某商场第1年销售计算机5000台,如果平均每年的销售量比上一年增加10%,那么从第一年起,约几年内可使总销售量达到30000台(保留到个位)?例7 已知等比数列{a n }中的a 2=5, a 5=40,求其前7项之和S 7.课内练习1. 在等比数列{c n }中:(1)c 4=27, q =-3,求c 7; (2)若c 3=-1, c 6=-8,求公比q 及c 10;(3)若c 7=-1251, c 2=25,求公比q 及c 1.2. 已知{x n }为等比数列,x 7=2, x 17=2048,求x 12.3. 求3与27的等比中项.4. 求等比数列1, -21, 41, -81, ...的前8项之和.小结:作业:§6.4 数列的实际应用复习引入:新授:例1某企业要在今年起的今后10年内,把产值翻一番,那么平均每年增值率应为多少?解 设今年产值为a ,平均每年增值x %=100x .则各年的产值依次为 a , a (1+100x ), a (1+100x )2, a (1+100x )3, ..., a (1+100x )10. 据企业要求x 应满足a (1+100x )10=2a ,(1+100x )10=2,x =100(102-1)7.18. 所以,为了使企业在今后10年内把产值翻一番,每年平均增值应不小于7.18%. 例2 某商场第1年销售计算机5000台,如果平均每年的销售量比上一年增加10%,那么从第一年起,约几年内可使总销售量达到30000台(保留到个位)?解 根据题意,每年销售量从上一年增加的百分率相同,所以从第1年起,每年的销售量组成一个等比数列{a n },其中a 1=5000, q =1+10%=1.1;设销售量达30000台须n 年,则30000=1111115000.).(--⨯n ,即1.1n =1.6,n =1161.ln .ln 5(年).所以约5年内可以使总销售量达到30000台. 例3 从一个边长为a 的原始正方形开始,每次把它分成四个小正方形、取其中一个(见图1).证明所有这些正方形面积的和S 等于原始正方形面积的三分之四.证明: 原始正方形面积A 1=a 2;第一次剖分后正方形边长为2a ,面积A 2=41a 2; 第二次剖分后正方形边长为4a ,面积A 3=161a 2; 第三次剖分后正方形边长为8a ,面积A 4=641a 2;… 所以正方形系列的面积{A n }是一个公比为41的无穷递缩 等比数列.小结:作业:图1。