新课标专题三第二讲(定稿)
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第二讲全等三角形专题之“截长补短”一、知识精讲1.全等三角形的判定: SSS 、SAS 、ASA、AAS 、HL 共五种.2.角平分线:从一个角的顶点引出一条射线,把这个角分成两个完全形同的角;角平分线上的点到角的两边的距离相等;在角的内部到角的两边距离相等的点在角的平分线上.3.截长补短法:截长:1.过某一点作长边的垂线2.在长边上截取一条与某一短边相同的线段,再证剩下的线段与另一短边相等.补短:1.延长短边2.通过旋转翻折等方式使两短边拼合到一起.适用范围:证明线段的和、差、倍、分时,考虑截长补短.二、典例解析引例: 已知:如图,在∆ABC 中, ∠C =2∠B,∠1 =∠2 .求证: AB =AC +CD .A1 2B DC 分析:从结论分析,“截长”或“补短”都可实现问题的转化,将不在同一条直线上的线段转化到一条直线上,即延长AC 至E 使CE =CD ,或在AB 上截取AF =AC .A方法一(截长法):1 2FB D CA方法二(补短法): 1 2B D CE【例1】如图, AD ∥BC ,点E 在线段上, ∠ADE =∠CDE , ∠DCE =∠ECB .求证:CD =AD +BC .分析:结论是CD =AD +BC ,通常采用“截长补短法”进行证明.方法一是在“和线段”CD 上截取CF =CB ,只要再证DF =DA即可;方法二是延长CE 与AD 交与F ,证CD =CF ,再证BF =AD 即可.DAECB【练1】如图,已知∆ABC 中, AB =AC , ∠A =10 , BD 平分∠ABC ,求证: BC =BD +AD .【练2】正方形ABCD 中,点E 在CD 上,点F 在BC 上, ∠EAF = 45 .求证: EF=DE+BF.【例2】已知,如图,在四边形ABCD 中, BC >AB , AD =DC , BD 平分∠ABC .求证: ∠BAD +∠BCD =180 .分析:因为平角等于180 ,因而应考虑把两个不在一起的角通过全等转化成为平角,图中缺少全等的三角形,因而解题的关键在于构造直角三角形,可通过“截长补短法”来实现.ADB C【练3】已知四边形ABCD 中, AC 平分∠BAD ,CE ⊥AB 于点E ,且AE =12(AB+AD)求证: ∠B +∠D = 180 .【例3】在∆ABC 中, AB =AC , ∠ABC = 40 , BD 是∠ABC 的平分线,延长BD 至点E ,使DE =AD .求∠ECA 的度数.分析:要求∠ECA的度数,则要考虑到与已知角的关系来求解.由条件DE =AD 可采用“截长法”来解决,通过构造全等三角形,得到角度相等,进而得出∠ECA 的度数.【练4】在三角形ABC 中, BD、CE 分别是∠ABC 和∠ACB 的平分线. BE +CD =BC .求∠A 度数.三、课后练习1.如图, AC 平分∠DAB , ∠ADC +∠B =180 .求证:CD =CB .2.如图, ∠BDC +∠AEB = 180 , ∠ABC =12∠DBE, BD =BE.求证: AC =AE +CD .3.如图,已知AD // BC , AB =AD +BC , E 是CD 的中点,求∠AEB 的度数.4.已知梯形ABCD 中, AD // BC , AB =BC =DC ,点E 、F 分别在AD 、AB 上,且∠FCE =12∠BCD(1)求证: BF =EF -ED(2)连接AC ,若∠B = 80 , ∠DEC = 70 ,求∠ACF 的度数.5.(江汉区2017-2018 年期中)如图,在∆ABC 中, ∠ABC = 60 , AD、CE 分别是∠BAC、∠ACB 的平分线, AD、CE 相交于点P .(1)求∠CPD 的度数;(2)若AE =3,CD =7,求线段AC 的长.初二几何辅助线专题练习每日一题——截长补短法1.如图,AD∥BC,点E 在线段AB 上,∠ADE=∠CDE,∠DC E=∠ECB.求证:CD=AD+BC.2.已知:如图,在△ABC中,∠C=2∠B,∠1=∠2.求证:AB=AC+CD.3.如图所示,△ABC中,∠C=90°,∠B=45°,AD 平分∠BAC 交BC 于D.求证:AB=AC+CD.4. 已知∆ABC 中,∠A=60,BD 、 CE分别平分 ∠ABX 和.∠AXB B D C E交于点O求证:BE + CD = BC .5.如图,ΔABC 是正三角形,∠ADC=120°,求证:BD=AD+CD.6.如图,四边形 ABCD 中,AB=AD,∠B=∠D=90°,点 E,F 分别在边 AB,AD 上,连接 CE,CF,且∠BCD=2∠ECF。
第二讲技法篇完形填空主要考查考生在理解整篇文章的基础上具体运用语法知识和词语的能力,那么它的重点一定是放在对整篇文章的逻辑和结构的理解上,更多地考查考生把握文章的脉络以及分析上下文逻辑的能力,即根据上下文的已知信息来确定答案。
但有些考生在做题时,往往会犯以下三种错误:1.中式思维忽略英语文章的行文逻辑以及英语国家的语言习惯和文化常识。
2.主观臆断不从语境中寻找答案,而是凭自己的主观臆断去选择答案。
3.匆忙作答边看文章边选答案,看似很节省时间,但会造成“一错再错,连续犯错”的恶果。
考生做完形填空题,最根本的方法是在全面理解文章大意的基础上,综合运用语言知识、阅读能力和逻辑思维进行解题。
技法一通读全文明确大意,细研首句把握全篇完形填空的命题原则是“选项语境化,试题语篇化”,由此可知,答案就隐含在上下文语境之中。
所以,要正确解答完形填空的题目,首先要通读文章,准确把握文章大意。
[增分技法1]利用首句明大意完形填空一般不在首句设题,这是为了给考生提供一个清晰而完整的背景信息。
记叙文的首句往往介绍事件发生的时间、地点、人物和起因等细节信息,说明文和议论文一般通过文章首句点明全文的主题。
仔细分析首句,往往能获取许多解题信息,因此不可忽视文章的首句。
[典例](2018.全国卷Ⅰ)During my second year at the city college, I was told that the education department was offering a “free”course, called Thinking Chess, for three credits (I)managed to get an A in that __53__ and learned life lessons that have served me well beyond the 54.classroom.53.A.game B.presentationC.course D.experiment[解析]C本篇完形填空的第一句话没有设题,是一个完整的句子。
第2讲立体几何(大题)热点一平行、垂直关系的证明高考常考平行、垂直关系的解题策略:(1)证明空间中的平行、垂直关系的常用方法是转化,如证明面面平行时,可转化为证明线面平行,而证明线面平行时,可转化为证明线线平行,但有的时候证明线面平行时,也可先证明面面平行,然后再得出线面平行.(2)在证明时,常通过三角形、平行四边形、矩形等平面图形去寻找平行和垂直的关系.例1(2018·北京)如图,在四棱锥P-ABCD中,底面ABCD为矩形,平面P AD⊥平面ABCD,P A⊥PD,P A=PD,E,F分别为AD,PB的中点.(1)求证:PE⊥BC;(2)求证:平面P AB⊥平面PCD;(3)求证:EF∥平面PCD.跟踪演练1如图,在四棱锥P-ABCD中,∠ADB=90°,CB=CD,点E为棱PB的中点.(1)若PB=PD,求证:PC⊥BD;(2)求证:CE ∥平面P AD .热点二 体积、距离的计算高考常考体积和距离问题的解题策略:(1)求空间几何体的体积的常用方法有换底法,转化法,割补法.换底法的一般思路是找出几何体的底面和高,看底面积和高是否容易计算,若较难计算,则转换顶点和底面,使得底面积和高都比较容易求出;转化法是利用一个几何体与某几何体之间的关系,转化为求该几何体的体积;对于较复杂的几何体,有时也进行分割和补形,间接求得体积.(2)求立体几何中的距离问题时常利用等体积法,即把要求的距离转化成一个几何体的高,利用同一个几何体的体积相等,转换这个几何体的顶点去求解.例2 (2019·东北三省三校模拟)如图,四棱锥P -ABCD 中,底面ABCD 是平行四边形,PG ⊥平面ABCD ,垂足为G ,G 在AD 上,且AG =13GD ,BG ⊥GC ,GB =GC =2,四面体P -BCG的体积为83.(1)求点D 到平面PBG 的距离;(2)若点F 是棱PC 上一点,且DF ⊥GC ,求PFFC 的值.跟踪演练2 (2019·淄博模拟)如图,在四棱锥P -ABCD 中,AB ∥CD ,AB =1,CD =3,AP =2,DP =23,∠P AD =60°,AB ⊥平面P AD ,点M 在棱PC 上.(1)求证:平面P AB⊥平面PCD;(2)若直线P A∥平面MBD,求此时三棱锥P-MBD的体积.热点三翻折与探索性问题高考中翻折与探索性问题的解题策略:(1)翻折问题有一定的难度,在解题时,一定要先弄清楚在翻折过程中哪些量发生了变化,哪些量没有发生变化.一般情况下,长度不发生变化,而位置关系发生变化.再通过连线得到三棱锥、四棱锥等几何体,最后把问题转化到我们较熟悉的几何体中去解决.(2)对于探索性问题,一般根据问题的设问,首先假设其存在,然后在这个假设下进行推理论证,如果通过推理得到了合乎情理的结论就肯定假设,如果得到了矛盾就否定假设.例3如图1,已知菱形AECD的对角线AC,DE交于点F,点E为AB中点.将△ADE沿线段DE折起到△PDE的位置,如图2所示.(1)求证:DE⊥平面PCF;(2)求证:平面PBC⊥平面PCF;(3)在线段PD,BC上是否分别存在点M,N,使得平面CFM∥平面PEN?若存在,请指出点M,N的位置,并证明;若不存在,请说明理由.跟踪演练3(2018·全国Ⅲ)如图,矩形ABCD所在平面与半圆弧CD所在平面垂直,M是CD 上异于C,D的点.(1)证明:平面AMD⊥平面BMC.(2)在线段AM上是否存在点P,使得MC∥平面PBD?说明理由.真题体验(2019·全国Ⅰ,文,19)如图,直四棱柱ABCD-A1B1C1D1的底面是菱形,AA1=4,AB=2,∠BAD=60°,E,M,N分别是BC,BB1,A1D的中点.(1)证明:MN∥平面C1DE;(2)求点C到平面C1DE的距离.押题预测如图,在四棱锥P -ABCD 中,平面ABCD ⊥平面P AD ,AD ∥BC ,AB =BC =AP =12AD ,∠ADP=30°,∠BAD =90°.(1)证明:PD ⊥PB ;(2)设点M 在线段PC 上,且PM =13PC ,若△MBC 的面积为273,求四棱锥P -ABCD 的体积.A 组 专题通关1.(2019·全国Ⅱ)如图,长方体ABCD -A 1B 1C 1D 1的底面ABCD 是正方形,点E 在棱AA 1上,BE ⊥EC 1.(1)证明:BE ⊥平面EB 1C 1;(2)若AE =A 1E ,AB =3,求四棱锥E -BB 1C 1C 的体积.2.(2019·哈尔滨模拟)如图,多面体ABCDEF 中,底面ABCD 是菱形,∠BCD =π3,四边形BDEF 是正方形,且DE ⊥平面ABCD .(1)求证:CF ∥平面AED ;(2)若AE =2,求多面体ABCDEF 的体积V .3.(2019·长沙模拟)如图,在多边形ABPCD 中(图1),ABCD 为长方形,△BPC 为正三角形,AB =3,BC =32,现以BC 为折痕将△BPC 折起,使点P 在平面ABCD 内的射影恰好在AD 上(图2).(1)证明:PD ⊥平面P AB ;(2)若点E 在线段PB 上,且PE =13PB ,当点Q 在线段AD 上运动时,求三棱锥Q -EBC 的体积.B组能力提高4.(2019·潍坊模拟)如图,三棱柱ABC-A1B1C1中,CA=CB,∠BAA1=45°,平面AA1C1C⊥平面AA1B1B.(1)求证:AA1⊥BC;(2)若BB1=2AB=2,∠A1AC=45°,D为CC1的中点,求三棱锥D-A1B1C1的体积.5.如图,在矩形AB′DE中,AE=6,DE=5,被截去一角(即△BB′C),AB=3,∠ABC=135°,平面P AE⊥平面ABCDE,P A+PE=10.(1)求五棱锥P-ABCDE的体积的最大值;(2)在(1)的情况下,证明:BC⊥PB.。
1.已知数列{a n }的前n 项和S n 满足S n +S m =S n +m (n ,m ∈N *)且a 1=5,则a 8=________. [解析] 数列{a n }的前n 项和S n 满足S n +S m =S n +m (n ,m ∈N *)且a 1=5,令m =1,则S n +1=S n +S 1=S n +5,即S n +1-S n =5,所以a n +1=5,所以a 8=5.[答案] 52.(2019·江苏省名校高三入学摸底卷)已知公差不为0的等差数列{a n }的前n 项和为S n ,若a 1,a 3,a 4成等比数列,则S 3S 7-S 4的值为________.[解析] 法一:设等差数列{a n }的公差为d ,因为a 1,a 3,a 4成等比数列,所以a 23=a 1a 4,所以(a 1+2d )2=a 1(a 1+3d ),因为d ≠0,所以a 1=-4d ,所以S 3S 7-S 4=3a 1+3×22d7a 1+7×62d -⎝⎛⎭⎫4a 1+4×32d =3a 1+3d 3a 1+15d =-9d 3d=-3.法二:设等差数列{a n }的公差为d ,因为a 1,a 3,a 4成等比数列,所以a 23=a 1a 4,所以(a 1+2d )2=a 1(a 1+3d ),因为d ≠0,所以a 1=-4d ,所以S 3S 7-S 4=3a 23a 6=a 1+d a 1+5d =-3d d =-3.[答案] -33.(2019·泰州市高三模拟)设f (x )是R 上的奇函数,当x >0时,f (x )=2x +ln x4,记a n =f (n-5),则数列{a n }的前8项和为________.[解析] 数列{a n }的前8项和为a 1+a 2+…+a 8=f (-4)+f (-3)+…+f (3)=f (-4)+[f (-3)+f (3)]+[f (-2)+f (2)]+[f (-1)+f (1)]+f (0)=f (-4)=-f (4)=-(24+ln 1)=-16.[答案] -164.(2019·日照模拟改编)已知数列{a n }的前n 项和S n =n 2-6n ,则{|a n |}的前n 项和T n =________.[解析] 由S n =n 2-6n 可得,当n ≥2时,a n =S n -S n -1=n 2-6n -(n -1)2+6(n -1)=2n -7. 当n =1时,S 1=-5=a 1,也满足上式, 所以a n =2n -7,n ∈N *.所以n ≤3时,a n <0;n ≥4时,a n >0,所以T n =⎩⎪⎨⎪⎧6n -n 2,1≤n ≤3,n 2-6n +18,n ≥4.[答案] ⎩⎪⎨⎪⎧6n -n 2,1≤n ≤3,n 2-6n +18,n ≥45.已知等差数列{a n }的前n 项和为S n ,并且S 10>0,S 11<0,若S n ≤S k 对n ∈N *恒成立,则正整数k 的值为________.[解析] 由S 10>0,S 11<0知a 1>0,d <0,并且a 1+a 11<0,即a 6<0,又a 5+a 6>0,所以a 5>0,即数列的前5项都为正数,第5项之后的都为负数,所以S 5最大,则k =5.[答案] 56.(2019·南京高三模拟)若等比数列{a n }的各项均为正数,且a 3-a 1=2,则a 5的最小值为________.[解析] 设等比数列{a n }的公比为q (q >0且q ≠1),则由a 3-a 1=2,得a 1=2q 2-1.因为a 3-a 1=2>0,所以q >1,所以a 5=a 1q 4=2q 4q 2-1.令q 2-1=t >0,所以a 5=2⎝⎛⎭⎫t +1t +2≥8,当且仅当t =1,即q =2时,等号成立,故a 5的最小值为8.[答案] 87.(2019·江苏名校高三入学摸底)定义实数a ,b 之间的运算⊕如下:a ⊕b =⎩⎪⎨⎪⎧a (a ≥b )b (a <b ),已知数列{a n }满足:a 1=a 2=1,a n +2=2(a n +1⊕2)a n (n ∈N *),若a 2 017=1,记数列{a n }的前n项和为S n ,则S 2 017的值为________.[解析] 因为a 1=1,a 2=1,所以a 3=4,a 4=8,a 5=4, a 6=1,a 7=1,a 8=4,…即此时{a n }是周期数列,且周期为5, 所以a 2 017=a 2=1,a 1+a 2+a 3+a 4+a 5=18, 故S 2 017=403×18+a 1+a 2=7 256. [答案] 7 2568.对于数列{a n },定义数列{a n +1-a n }为数列{a n }的“差数列”,若a 1=2,{a n }的“差数列”的通项公式为a n +1-a n =2n ,则数列{a n }的前n 项和S n =________.[解析] 因为a n +1-a n =2n ,所以a n =(a n -a n -1)+(a n -1-a n -2)+…+(a 2-a 1)+a 1=2n -1+2n -2+…+22+2+2=2-2n1-2+2=2n -2+2=2n .所以S n =2-2n +11-2=2n +1-2.[答案] 2n +1-29.(2019·徐州调研)设等差数列{a n }满足a 3+a 7=36,a 4a 6=275,且a n a n +1有最小值,则这个最小值为________.[解析] 设等差数列{a n }的公差为d ,因为a 3+a 7=36, 所以a 4+a 6=36,与a 4a 6=275,联立,解得⎩⎪⎨⎪⎧a 4=11,a 6=25或⎩⎪⎨⎪⎧a 4=25,a 6=11,当⎩⎪⎨⎪⎧a 4=11,a 6=25时,可得⎩⎪⎨⎪⎧a 1=-10,d =7,此时a n =7n -17,a 2=-3,a 3=4,易知当n ≤2时,a n <0,当n ≥3时,a n >0,所以a 2a 3=-12为a n a n +1的最小值;当⎩⎪⎨⎪⎧a 4=25,a 6=11时,可得⎩⎪⎨⎪⎧a 1=46,d =-7,此时a n =-7n +53,a 7=4,a 8=-3,易知当n ≤7时,a n >0,当n ≥8时,a n <0,所以a 7a 8=-12为a n a n +1的最小值. 综上,a n a n +1的最小值为-12. [答案] -1210.(2019·昆明调研)将数列{a n }中的所有项按每一行比上一行多1项的规则排成如下数阵:a 1a 2,a 3a 4,a 5,a 6a 7,a 8,a 9,a 10……记数阵中的第1列数a 1,a 2,a 4,…构成的数列为{b n },S n 为数列{b n }的前n 项和.若S n=2b n -1,则a 56=________.[解析] 当n ≥2时,因为S n =2b n -1,所以S n -1=2b n -1-1,所以b n =2b n -2b n -1,所以b n =2b n -1(n ≥2且n ∈N *),因为b 1=2b 1-1,所以b 1=1,所以数列{b n }是首项为1,公比为2的等比数列,所以b n =2n -1.设a 1,a 2,a 4,a 7,a 11,…的下标1,2,4,7,11,…构成数列{c n },则c 2-c 1=1,c 3-c 2=2,c 4-c 3=3,c 5-c 4=4,…,c n -c n -1=n -1,累加得,c n -c 1=1+2+3+4+…+(n -1),所以c n =n (n -1)2+1,由c n =n (n -1)2+1=56,得n =11,所以a 56=b 11=210=1 024.[答案] 1 02411.(2019·江苏名校高三入学摸底)构造数组,规则如下:第一组是两个1,即(1,1),第二组是(1,2a ,1),第三组是(1,a (1+2a ),2a ,a (2a +1),1),…,在每一组的相邻两个数之间插入这两个数的和的a 倍得到下一组,其中a ∈⎝⎛⎭⎫0,14.设第n 组中有a n 个数,且这a n 个数的和为S n (n ∈N *).(1)求a n 和S n ;(2)求证:a 1-1S 1+a 2-1S 2+…+a n -1S n ≥n2.[解] (1)由题意可得a 1=2,a n +1=a n +(a n -1)=2a n -1,所以a n +1-1=2(a n -1),又a 1-1=1,则a n -1=2n -1,所以a n =2n -1+1.又S 1=2,且S n +1=S n +2a (S n -1)=(2a +1)S n -2a ,则S n +1-1=(2a +1)(S n -1),又S 1-1=1,所以S n -1=(2a +1)n -1,所以S n =(2a +1)n -1+1. (2)证明:令b n =a n -1S n ,则b n =2n -1(2a +1)n -1+1. 下面用分析法证明数列{b n }为单调递增数列.要证b n <b n +1,即证2n -1(2a +1)n -1+1<2n(2a +1)n +1,又a ∈⎝⎛⎭⎫0,14,故即证2(2a +1)n -1+2>(2a +1)n +1,只需证2(2a +1)n -1≥(2a +1)n ,即证2≥2a +1,显然成立,则数列{b n }为单调递增数列.所以a 1-1S 1+a 2-1S 2+…+a n -1S n ≥n⎝⎛⎭⎫a 1-1S 1=n2.12.(2019·江苏名校高三入学摸底)已知各项均为正数的数列{a n }满足:a 1=a ,a 2=b ,a n+1=a n a n +2+m (n ∈N *),其中m ,a ,b 均为实常数. (1)若m =0,且a 4,3a 3,a 5成等差数列. ①求ba的值;②若a =2,令b n =⎩⎪⎨⎪⎧a n ,n 为奇数2log 2a n -1,n 为偶数,求数列{b n }的前n 项和S n ;(2)是否存在常数λ,使得a n +a n +2=λa n +1对任意的n ∈N *都成立?若存在,求出实数λ的值(用m ,a ,b 表示);若不存在,请说明理由.[解] (1)①因为m =0,所以a 2n +1=a n a n +2,所以正项数列{a n }是等比数列,不妨设其公比为q .又a 4,3a 3,a 5成等差数列, 所以q 2+q =6,解得q =2或q =-3(舍去), 所以ba=2.②当a =2时,数列{a n }是首项为2、公比为2的等比数列,所以a n =2n ,所以b n =⎩⎪⎨⎪⎧2n ,n 为奇数,2n -1,n 为偶数,即数列{b n }的奇数项依次构成首项为2、公比为4的等比数列,偶数项依次构成首项为3、公差为4的等差数列.当n 为偶数时,S n =2(1-4n2)1-4+n2(3+2n -1)2=2n +13+n 2+n 2-23;当n 为奇数时,S n =2(2n +1-1)3+(n +1)(n +1+1)2-(2n +1)=2n +23+n 2-n 2-23.所以S n =⎩⎨⎧2n +13+n 2+n 2-23,n 为偶数2n +23+n 2-n 2-23,n 为奇数.(2)存在常数λ=a 2+b 2-mab,使得a n +a n +2=λa n +1对任意的n ∈N *都成立.证明如下:因为a 2n +1=a n a n +2+m (n ∈N *), 所以a 2n =a n -1a n +1+m ,n ≥2,n ∈N *, 所以a 2n +1-a 2n =a n a n +2-a n -1a n +1, 即a 2n +1+a n -1a n +1=a n a n +2+a 2n .由于a n >0,此等式两边同时除以a n a n +1,得a n +a n +2a n +1=a n -1+a n +1a n ,所以a n +a n +2a n +1=a n -1+a n +1a n =…=a 1+a 3a 2,即当n ≥2,n ∈N *时,都有a n +a n +2=a 1+a 3a 2a n +1.因为a 1=a ,a 2=b ,a 2n +1=a n a n +2+m ,所以a 3=b 2-ma,所以a 1+a 3a 2=a +b 2-m a b =a 2+b 2-mab,所以当λ=a 2+b 2-m ab时,对任意的n ∈N *都有a n +a n +2=λa n +1成立.13.(2019·泰州市高三模拟)已知数列{a n },{b n }满足2S n =(a n +2)b n ,其中S n 是数列{a n }的前n 项和.(1)若数列{a n }是首项为23,公比为-13的等比数列,求数列{b n }的通项公式;(2)若b n =n ,a 2=3,求数列{a n }的通项公式;(3)在(2)的条件下,设c n =a nb n,求证:数列{c n }中的任意一项总可以表示成该数列其他两项之积.[解] (1)因为a n =23⎝⎛⎭⎫-13n -1=-2⎝⎛⎭⎫-13n ,S n =23⎣⎡⎦⎤1-⎝⎛⎭⎫-13n 1-⎝⎛⎭⎫-13=12⎣⎡⎦⎤1-⎝⎛⎭⎫-13n ,所以b n =2S n a n +2=1-⎝⎛⎭⎫-13n-2⎝⎛⎭⎫-13n+2=12. (2)若b n =n ,则2S n =na n +2n ,① 所以2S n +1=(n +1)a n +1+2(n +1),② ②-①得2a n +1=(n +1)a n +1-na n +2, 即na n =(n -1)a n +1+2,③当n ≥2时,(n -1)a n -1=(n -2)a n +2,④ ④-③得(n -1)a n -1+(n -1)a n +1=2(n -1)a n , 即a n -1+a n +1=2a n ,由2S 1=a 1+2,得a 1=2,又a 2=3,所以数列{a n }是首项为2,公差为3-2=1的等差数列, 故数列{a n }的通项公式是a n =n +1. (3)证明:由(2)得c n =n +1n,对于给定的n ∈N *,若存在k ≠n ,t ≠n ,k ,t ∈N *,使得c n =c k ·c t ,只需n +1n =k +1k ·t +1t ,即1+1n =⎝⎛⎭⎫1+1k ·⎝⎛⎭⎫1+1t ,即1n =1k +1t +1kt ,则t =n (k +1)k -n , 取k =n +1,则t =n (n +2),所以对数列{c n }中的任意一项c n =n +1n ,都存在c n +1=n +2n +1和c n 2+2n =n 2+2n +1n 2+2n ,使得c n=c n +1·c n 2+2n .14.(2019·盐城高三模拟)已知数列{a n }满足a 1=m ,a n +1=⎩⎪⎨⎪⎧2a n ,n =2k -1a n +r ,n =2k (k ∈N *,r ∈R ),其前n 项和为S n .(1)当m 与r 满足什么关系时,对任意的n ∈N *,数列{a n }都满足a n +2=a n?(2)对任意的实数m ,r ,是否存在实数p 与q ,使得{a 2n +1+p }与{a 2n +q }是同一个等比数列?若存在,请求出p ,q 满足的条件;若不存在,请说明理由;(3)当m =r =1时,若对任意的n ∈N *,都有S n ≥λa n ,求实数λ的最大值.[解] (1)由题意,得a 1=m ,a 2=2a 1=2m ,a 3=a 2+r =2m +r ,由a 3=a 1,得m +r =0.当m +r =0时,因为a n +1=⎩⎪⎨⎪⎧2a n ,n =2k -1a n -m ,n =2k (k ∈N *),所以a 1=a 3=…=m ,a 2=a 4=…=2m , 故对任意的n ∈N *,数列{a n }都满足a n +2=a n . 即当实数m ,r 满足m +r =0时,题意成立. (2)依题意,a 2n +1=a 2n +r =2a 2n -1+r ,则 a 2n +1+r =2(a 2n -1+r ),因为a 1+r =m +r ,所以当m +r ≠0时,{a 2n +1+r }是等比数列,且a 2n +1+r =(a 1+r )2n =(m +r )2n .为使{a 2n +1+p }是等比数列,则p =r .同理,当m +r ≠0时,a 2n +2r =(m +r )2n ,则为使{a 2n +q }是等比数列,则q =2r . 综上所述,①若m +r =0,则不存在实数p ,q ,使得{a 2n +1+p }与{a 2n +q }是等比数列;②若m +r ≠0,则当p ,q 满足q =2p =2r 时,{a 2n +1+p }与{a 2n +q }是同一个等比数列. (3)当m =r =1时,由(2)可得a 2n -1=2n -1,a 2n =2n +1-2, 当n =2k 时,a n =a 2k =2k +1-2,S n =S 2k =(21+22+…+2k )+(22+23+…+2k +1)-3k =3(2k +1-k -2), 所以S na n =3⎝⎛⎭⎫1-k 2k +1-2.令c k =k 2k +1-2,则c k +1-c k =k +12k +2-2-k2k +1-2=(1-k )2k +1-2(2k +2-2)(2k +1-2)<0, 所以S n a n ≥32,λ≤32.当n =2k -1时,a n =a 2k -1=2k -1,S n =S 2k -a 2k =3(2k +1-k -2)-(2k +1-2)=2k +2-3k -4, 所以S n a n =4-3k2k -1,同理可得S na n≥1,λ≤1.综上所述,实数λ的最大值为1.。
专题三第二讲:高中物理新课程的教学设计(下) 专家介绍:廖伯琴教授 西南大学物理科学与技术学院博士生导师 中学物理课程标准研制组组长 《物理教学探讨》主编 杜明荣博士 河南大学物理学院副教授 高忠明博士 河北科技师范学院副教授 邓磊 博士 西南大学物理科学与技术学院讲师 《物理教学探讨》编辑
邓老师:各位老师,大家好,欢迎大家再次走进远程研修课堂!在上一讲当中,我们讨论了教学设计中的教学目标的确定以及教学内容的选择。在这一讲当中,我们将讨论的是如何选择恰当的教学方式以及如何进行评价的预测。首先,让我们来看看我们的学生喜欢什么样的课堂教学方式。
杜老师:关于学生喜欢什么样的课堂教学方式,我们有很多的讨论,但是讨论的结果没有调查显示的结果来的直接,这里有一个对学生最喜欢的课堂教学方式的调查,我们一起来看看这个调查结果。调查结果显示:有50.8%的学生表示喜欢有较多的动手操作或亲身实践的教学方式;30.5%的学生喜欢引发讨论交流的课堂教学方式;只有12%的学生表示喜欢以教师讲授为主的教学方式。
邓老师:我这里有一份资料,资料显示的调查结果和刚才杜老师呈现的调查结果内容比较相似,其中有一个这样的题目:你是怎样学习物理的?说出你的真实的做法而非你的想法。其中,调查结果显示:71%的学生认为听课、复习笔记,学习公式,做练习以及看课本是他们真实的做法;只有10%的学生认为,与实际经验相联系,围绕课程内容广泛阅读是他们真实的做法。该研究中还有一个问题是:如果有人向你请教如何学习物理,你会给他什么建议?听课、复习笔记、学习公式和做练习是25%的人所给出的建议;另外,有25%的人给出了寻求对问题的理解——明了原理是怎样起作用的,与其他同学讨论;36%的同学建议与现实世界相联系,阅读与内容相关的书籍。从这些数据我们看到了,大多数学生希望通过问题解决,通过阅读更多的书籍,通过自学的方式来学习物理,而只有很少一部分是以复习、做练习这样的方式来学习物理的。
廖老师:但是你刚刚的调查结果,即前面一个结果说明学生们在课堂上学习物理的时候,大部分是用做笔记,听课这样的方式来学习的,所以这两者是矛盾的。 邓老师:对学生来说,他们认为最有效的和最喜欢的学习方式,从调查上显示是完全不相同的。
高老师:刚才你们所展示的调查实际上是来自学生自身的,另外还有一项调查是通过学校校长和教师来调查学生经常使用的学习方式。这一项调查表明:学生的学习方式随年级的提升有所变化。比如这一项调查显示:在小学,有79%的学生主要是以被动的方式进行学习;而在初中阶段,这个比例达到90%;实际上,从教师和校长角度上看,学生的学习方式主要还是被动学习。
廖老师:对。从刚才杜老师显示的结果说明,学生学习更喜欢用实验的方式、讨论交流的方式来学习。但是,从刚刚高老师呈现的结果来看,真正学生采用的方式,即真实的学习物理的方式更多的是被动的、接受式的学习。这个也与我们上一讲所说的教学目标的设置有一定的关联。一般的中学老师在设置教学目标的时候,更侧重知识技能,这是由诸多因素导致其注重知识技能的传授。由于他们的教学目的更侧重知识技能,这就势必影响他们选择教学方式,因此才有现在我们大家所说的学生们真正学习的方式大部分都是传授式。实际上,我们要提升学生们的科学素养,除传授式以外,还有另外的一些教学方式,比如说探究式。传授式和探究式各具功能,而且对培养学生不同的能力有不同的作用。因此,老师在进行教学设计的时候,应该根据教学内容、教学对象以及相应的条件等选择恰当的教学方式。比如说,可以用传授式,也可以用探究式,或者用实验的方法进行教学,或者合作讨论的方法进行教学,等等。那么,这也和我们课标里强调的“注重科学探究,提倡学习方式多样化”的理念是一致的。
高老师:对。但是我们从实验区所了解情况看,事实上,很多教师的教学方式没有发生根本的改变。
廖老师:这个转变是逐步的,因为老师教学积累了很多经验,继承好的教学方式的同时要做些调整。比如说,以前不太注重的探究式,在这次课程改革中,老师也意识到了探究教学的重要性,也要逐渐地应用这样的教学方式。但是,由于这方面也需要一定的积累,一定的总结才能逐步到位。所以,实验区在用探究式教学上正在逐步地向前发展,不是一步到位的。
杜老师:我想这种转变应该是一种渐变过程,它是由传授式向探究式转变的过程中,可能是以传授式为主,加入了很多探究的思想,就是在传授式教学里也有一些启发,实验以及提升学生参与意识的操作,对传授式应该是一个促进或者说是改进的方式。 廖老师:对。在这次课程改革中,强调让学生从生活走向物理,从物理走向社会,这不仅在课程内容上体现这样的理念,而且在教学方式的改革上也应该有这样的理念。老师无论是在进行传授式的课,还是进行探究式的课,都应该注重让学生从身边的现象逐步走进物理学的内容。其实在课改之前,有很多优秀的老师在用这样的方法,他们认为,这不是课程改革带来的“从生活走向物理,从物理走向社会”,他们以前就在采用这样方法了,我认为他们说的很对,这也是为什么我们的课程改革是在以前基础上的继承和发展。我们在这次课程改革中,把这些优秀老师的做法作为一条理念放在我们的课标里,就是提倡所有的老师在进行教学的时候都要注重这个理念的体现。
高老师:实际上,对传授式教学或讲授方式教学来说,只要能够真正地把学生调动起来,许多内容还是适合这种方式的。
廖老师:对。传授式教学也有其独特的功能。比如:一些知识、概念、定律这样的内容,其信息量比较大,而且在展开知识点的层次、逻辑的时候,效率比较高。
高老师:所以说,也不能完全抛弃了传授式,而一味地追求探究式,它们各自有各自的功能。
廖老师:在这次课程改革当中,绝对不能抛弃传授式,一味强调探究式。但是,在实验区,有的老师或者非实验区少数老师有这样的误解,觉得课程改革来了,以前的教学方式都不能用了,需要每节课都去探究,甚至每个内容都要探究,这也是不对的,从一个极端走向了另一个极端,这显然对我们完成教学计划,在规定时间内完成内容标准中的相关要求,如果只用一种教学方法的话,是不可能的。
杜老师:我想廖老师所说的就是课标中所提到的教学方式多样化。 廖老师:是这样的理念。 邓老师:刚才大家讨论了传授式和探究式教学法的优劣所在。我可不可以这样理解,传统的以讲授和传授为主的教学方式,可以为学生提供比较好的信息背景,也就是说,可以让学生更快的聚焦到我们的教学内容上去,从时间的组织上、空间的组织上说,也是一种比较高效的教学行为。虽然它存在一定的劣势,这个劣势即学生的学习是被动的,学生的学习兴趣受到压抑,也许学生认为所学习到的内容是枯燥的,而老师没有给予这些内容关注,导致了老师苦教,而学生没有取得相应的学习效果。
廖老师:传授式除了你说了被动式,还有主动的,主动建构意义。传授式本身也有被动传授式也有主动传授式。探究式也是一样的,有主动探究,也有被动探究。 邓老师:那可不可以给我们举一些具体的案例,就传统的以讲授和接受为主的教学方式以及以科学探究为主的教学方式,让我们进行比较深入的剖析。
高老师:是这样的。对传授式教学来说,如果应用得当,完全可以转换成主动的学习方式,而不一定就是被动的。比如,在传授式教学导入的时候,以提问学生的方式,从问题入手,让学生真正地参与到教学中,这就由被动变为主动了。
廖老师:对。除了以问题导入之外,常见的传授式导入方式也有复习旧课,“温故而知新”,从已有的旧课激发学生已有的认知模块,在此基础上再让学生学习新的内容,这也是一种很好的导入方式,而且是中学老师常用的导入方式。
杜老师:不管是传授式还是探究式,只要激发了学生的学习兴趣(学习欲望),提高了学生的参与意识,这课就应该是成功的。那么在新课引入的时候,除了刚才两位老师说的“温故而知新”以及提问等引入方式外,还有一些其它的导入方式,比如说以一个有趣的小实验导入,可以激发学生的学习兴趣;也可以设疑提问,如苏格拉底的“产婆术”那样追问的方式,使学生产生疑惑,产生探究的欲望;再有,可以采取课堂辩论的方式来引入新课,比如说,在讲能源的开发与利用这堂课的时候,有些老师是这样做的:一上课就让同学辩论,例如三峡工程的利与弊。这个问题提出后,课堂马上非常活跃,通过一番唇枪舌战,学生对能源的开发与利用就会非常感兴趣,接下来的新课也就水到渠成。除了这个方式之外,老师在教学实践当中还有其它的一些引入方式,比如说通过诗歌分析引入。如有的老师在讲述参考系,或运动描述这节课,在讲参考系的时候,老师先来一段诗歌,他分析电影《闪闪红星》里的插曲“小小竹排江中游,巍巍青山两岸走”,然后问“青山怎么会走呢?”对这个诗歌的分析就引来了参考系的教学,这样问题即引入了;比如说在讲光的衍射以及声音的衍射的区分,就是光的衍射不明显,而声音的衍射到处可见,或者说在讲声音的传播、声音的衍射这里,先展示一首唐诗“空山不见人,但闻人语响。返景入森林,复照青苔上”,学生对物理老师上台写唐诗有疑问,老师即分析前两句的意境“空山不见人,人哪儿去了?没有人啊,有人,人被山挡住了,不见了。但闻人语响,为什么能听到人的声音呢?山能挡住人,为什么没有挡住人的声音呢?”这就引出了声音的衍射现象。这就是说,在老师的教学实践当中,有很多的引入方式。
廖老师:你刚刚说到以诗歌导入。我们的物理学与其它学科的联系越来越紧密,老师也力图把物理学和其它学科结合起来,力图促进学生学习物理的兴趣,其中的做法也有牵强之处,感觉“揉合”的不太好。我曾经在海南听过一次课,个人觉得这堂物理课真的把诗歌融