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1、第一課時 數(shù) 列(一)
教學(xué)目標(biāo):
理解數(shù)列的概念、表示、分類、通項等基本概念,了解數(shù)列和函數(shù)之間的關(guān)系,了解數(shù)列的通項公式,并會用通項公式寫出數(shù)列的任意一項,對于比較簡單的數(shù)列,會根據(jù)其前幾項寫出它的一個通項公式;培養(yǎng)學(xué)生認(rèn)真觀察的習(xí)慣,培養(yǎng)學(xué)生從特殊到一般的歸納能力,提高觀察、抽象的能力.
教學(xué)重點(diǎn):
1.理解數(shù)列概念;
2.用通項公式寫出數(shù)列的任意一項.
教學(xué)難點(diǎn):
根據(jù)一些數(shù)列的前幾項抽象、歸納出數(shù)列的通項公式.
教學(xué)過程:
Ⅰ.復(fù)習(xí)回顧
在前面第二章中我們一起學(xué)習(xí)了有關(guān)映射與函數(shù)的知識,現(xiàn)在我們再來回顧一下函數(shù)的定義.
如果A、B都是非空的數(shù)集,那么A到B的
2、映射f︰A→B就叫做A到B的函數(shù),記作:y=f(x),其中x∈A,y∈B.
Ⅱ.講授新課
在學(xué)習(xí)第二章函數(shù)知識的基礎(chǔ)上,今天我們一起來學(xué)習(xí)第三章數(shù)列有關(guān)知識,首先我們來看一些例子.
1,2,3,4,…,50 ①
1,2,22,23,…,263 ②
15,5,16,16,28 ③
0,10,20,30,…,1000 ④
1,0.84,0.842,0.843,… ⑤
請同學(xué)們觀察上述例子,看它們有何共同特點(diǎn)?
它們均是一列數(shù),它們是有一定次序的.
引出數(shù)列及有關(guān)定義.
1.定義
(1)數(shù)列:按照一定次序排
3、成的一列數(shù).
看來上述例子就為我們所學(xué)數(shù)列.那么一些數(shù)為何將其按照一定的次序排列,它有何實(shí)際意義呢?也就是說和我們生活有何關(guān)系呢?
如數(shù)列①,它就是我們班學(xué)生的學(xué)號由小到大排成的一列數(shù).
數(shù)列②,是引言問題中各個格子里的麥粒數(shù)按放置的先后排成的一列數(shù).
數(shù)列③,好像是我國體育健兒在五次奧運(yùn)會中所獲金牌數(shù)排成的一列數(shù).
數(shù)列④,可看作是在1 km長的路段上,從起點(diǎn)開始,每隔10 m種植一棵樹,由近及遠(yuǎn)各棵樹與起點(diǎn)的距離排成的一列數(shù).
數(shù)列⑤,我們在化學(xué)課上學(xué)過一種放射性物質(zhì),它不斷地變化為其他物質(zhì),每經(jīng)過1年,它就只剩留原來的84%,若設(shè)這種物質(zhì)最初的質(zhì)量為1,則這種物質(zhì)各年開始時的
4、剩留量排成一列數(shù),則為:1,0.84,0.842,0.843,….
諸如此類,還有很多,舉不勝舉,我們學(xué)習(xí)它,掌握它,也是為了使我們的生活更美好,下面我們進(jìn)一步討論,好嗎?
現(xiàn)在,就上述例子,我們來看一下數(shù)列的基本知識.
比如,數(shù)列中的每一個數(shù),我們以后把其稱為數(shù)列的項,各項依次叫做數(shù)列的第1項(或首項),第2項,…,第n項,….
那么,數(shù)列一般可表示為a1,a2,a3,…,an,….其中數(shù)列的第n項用an來表示.
數(shù)列還可簡記作{an}.
數(shù)列{an}的第n項an與項數(shù)n有一定的關(guān)系嗎?
數(shù)列①中,每一項的序號與這一項有這樣的對應(yīng)關(guān)系:
序號
1
2
3
…
50
5、
↓
↓
↓
…
↓
項
1
2
3
…
50
即數(shù)列的每一項就等于其相對應(yīng)的序號.也可以用一式子:an=n(1≤n≤50)來表示.且n∈N*)
數(shù)列②中,每一項的序號與這一項的對應(yīng)關(guān)系為:
序號
1
2
3
…
64
↓
↓
↓
…
↓
項
1
2
22
…
263
↓
↓
↓
…
↓
2°
21
22
…
263
↓
↓
↓
…
↓
21-1
22-1
23-1
…
264-1
即:an=2n-1(n為正整數(shù),且1≤n≤64)
數(shù)列④中:
序號
1
2
3
6、
…
101
↓
↓
↓
…
↓
項
0
10
20
…
1000
↓
↓
↓
…
↓
10×0
10×1
10×2
…
10×100
↓
↓
↓
…
↓
10×(1-1)
10×(2-1)
10×(3-1)
…
10×(101-1)
∴an=10(n-1)(n∈N*且1≤n≤101).
數(shù)列⑤中:
序號
1
2
3
4
…
↓
↓
↓
↓
…
項
1
0.84
0.842
0.843
…
↓
↓
↓
↓
…
0.840
0.841
0.842
7、
0.843
…
∴an=0.84n-1(n≥1且n∈N*)
數(shù)列{an}的第n項an與n之間的關(guān)系都可以用這樣的式子來表示嗎?
不是,如數(shù)列③的項與序號的關(guān)系就不可用這樣的式子來表示.
綜上所述,如果數(shù)列{an}的第n項an與n之間的關(guān)系可以用一個公式來表示,那么這個公式就叫做這個數(shù)列的通項公式.
即:只要依次用1,2,3,…代替公式中的n,就可以求出該數(shù)列相應(yīng)的各項.
下面,我們來練習(xí)找通項公式.
1,,,,…. ①
1,0.1,0.01,0.001,…. ②
-1,1,-1,1,…. ③
2,2,2,2,2,2.
8、 ④
1,3,5,7,9,…. ⑤
得出數(shù)列①的通項公式為:an=且n∈N*.
數(shù)列②可用通項公式:an=,(n∈N*,n≥1)來表示.
數(shù)列③的通項公式為:an=(-1)n(n∈N*)或an=
數(shù)列④的通項公式為:an=2(n∈N*且1≤n≤6)
數(shù)列⑤的通項公式為:an=2n-1(n∈N*).
數(shù)列與數(shù)集的區(qū)別和聯(lián)系.
在數(shù)列的定義中,要強(qiáng)調(diào)數(shù)列中的數(shù)是按一定次序排列的;而數(shù)集中的元素沒有次序.
例如,數(shù)列4,5,6,7,8,9與數(shù)列9,8,7,6,5,4是不同的兩個數(shù)列.如果組成兩個數(shù)列的數(shù)相同而排列次序不同,那么它們就是不同的數(shù)列.而數(shù)集中的元素若相
9、同,則為同一集合,與元素的次序無關(guān).
數(shù)列中的數(shù)是可以重復(fù)出現(xiàn)的,而數(shù)集中的數(shù)是不允許重復(fù)出現(xiàn)的.如上數(shù)列③與④,均有重復(fù)出現(xiàn)的數(shù).
數(shù)列與數(shù)的集合都是具有某種共同屬性的數(shù)的全體.
{an}與an又有何區(qū)別和聯(lián)系?
{an}表示數(shù)列;an表示數(shù)列的項.具體地說,{an}表示數(shù)列a1,a2,a3,a4,…,an,…,而an只表示這個數(shù)列的第n項.其中n表示項的位置序號,如:a1,a2,a3,an分別表示數(shù)列的第1項,第2項,第3項及第n項.
數(shù)列是否都有通項公式?數(shù)列的通項公式是否是惟一的?
從映射、函數(shù)的觀點(diǎn)來看,數(shù)列也可看作是一個定義域為正整數(shù)集N*(或它們的有限子集{1,2,3
10、,…,n})的函數(shù),當(dāng)自變量從小到大依次取值時對應(yīng)的一列函數(shù)值,數(shù)列的通項公式就是相應(yīng)函數(shù)的解析式.
對于函數(shù),我們可以根據(jù)其函數(shù)解析式畫出其對應(yīng)圖象.看來,數(shù)列也可以根據(jù)其通項公式畫出其對應(yīng)圖象,下面請同學(xué)們練習(xí)畫數(shù)列①、⑤的圖象.
根據(jù)所求通項公式畫出數(shù)列⑤、①的圖象,并總結(jié)其特點(diǎn):
特點(diǎn):它們都是一群弧立的點(diǎn).
(5)有窮數(shù)列:項數(shù)有限的數(shù)列.如數(shù)列④只有6項,是有窮數(shù)列.
(6)無窮數(shù)列:項數(shù)無限的數(shù)列.如數(shù)列①、②、③、⑤都是無窮數(shù)列.
2.例題講解
[例1]根據(jù)下面數(shù)列{an}的通項公式,寫出它的前5項:
(1)an=; (2)an=(-1)n·n
分析:
11、由通項公式定義可知,只要將通項公式中n依次取1,2,3,4,5,即可得到數(shù)列的前5項.
解:(1)在an=中依次取n=1,2,3,4,5,得到數(shù)列{ }的前5項分別為:,,,,.即:a1=;a2=;a3=;a4=;a5=.
(2)在an=(-1)n·n中依次取n=1,2,3,4,5,得到數(shù)列{-1n·n}的前5項分別為:-1,2,-3,4,-5.
即:a1=-1;a2=2;a3=-3;a4=4;a5=-5.
[例2]寫出下面數(shù)列的一個通項公式,使它的前4項分別是下列各數(shù):
(1)1,3,5,7; (2) ,,,
(3)-,,-,.
分析:認(rèn)真觀察各數(shù)列所給出項,尋求各項與其項數(shù)
12、的關(guān)系,歸納其規(guī)律,抽象出其通項公式.
解:(1)
序號:
1
2
3
4
↓
↓
↓
↓
項:
1=2×1-1
3=2×2-1
5=2×3-1
7=2×4-1
規(guī)律:這個數(shù)列的前4項1,3,5,7都是序號的2倍減去1,所以它的一個通項公式是an=2n-1;
(2)
序號:
1
2
3
4
↓
↓
↓
↓
項分母:
2=1+1
3=2+1
4=3+1
5=4+1
↓
↓
↓
↓
項分子:
22-1
32-1
42-1
52-1
規(guī)律:這個數(shù)列的前4項,,,的分母都是序號加上1,分子都是分母的平方減去
13、,所以它的一個通項公式是:an=;
(3)
序號:
1
2
3
4
↓
↓
↓
↓
項:
-
-
‖
‖
‖
‖
(-1)1
(-1)2
(-1)3
(-1)4
規(guī)律:這個數(shù)列的前4項-,,-,的絕對值都等于序號與序號加1的積的倒數(shù),且奇數(shù)項為負(fù),偶數(shù)項為正,所以它的一個通項公式是:an=(-1)n·.
Ⅲ.課堂練習(xí)
課本P32練習(xí)1,2,3,4,5,6
Ⅳ.課時小結(jié)
對于本節(jié)內(nèi)容應(yīng)著重掌握數(shù)列及有關(guān)定義,會根據(jù)通項公式求其任意一項,并會根據(jù)數(shù)列的一些項求一些簡單數(shù)列的通項公式.
Ⅴ.課后作業(yè)
課本P32習(xí)題 1,2
14、,3
數(shù) 列(一)
1.把自然數(shù)的前五個數(shù)①排成1,2,3,4,5;②排成5,4,3,2,1;③排成3,1,4,2,5;④排成2,3,1,4,5,那么可以叫做數(shù)列的有 個
A.1 B.2 C.3 D.4
2.已知數(shù)列的{an}的前四項分別為1,0,1,0,則下列各式可作為數(shù)列{an}的通項公式的個數(shù)有 ( )
①an= [1+(-1)n+
15、1];
②an=sin2;(注n為奇數(shù)時,sin2=1;n為偶數(shù)時,sin2=0.);
③an= [1+(-1)n+1]+(n-1)(n-2);
④an=,(n∈N*)(注:n為奇數(shù)時,cosnπ=-1,n為偶數(shù)時,cosnπ=1);
⑤an=
A.1個 B.2個 C.3個 D.4個
3.?dāng)?shù)列-1,,-,,…的一個通項公式an是 ( )
A.(-1)n B.(-1)n
C.(-1)n
16、 D.(-1)n
4.?dāng)?shù)列0,2,0,2,0,2,……的一個通項公式為 ( )
A.an=1+(-1)n-1 B.an=1+(-1)n
C.an=1+(-1)n+1 D.an=2sin
5.以下四個數(shù)中是數(shù)列{n(n+1)}中的一項的是 ( )
A.17 B.32 C.39 D.380
6.?dāng)?shù)列2,5,11,20,x,47,……中的x等于
17、 ( )
A.28 B.32 C.33 D.27
7.?dāng)?shù)列1,2,1,2,1,2的一個通項公式是 .
8.求數(shù)列,,,…的通項公式.
數(shù) 列(一)答案
1.分析:按照數(shù)列定義得出答案.
評述:數(shù)列的定義中所說的“一定次序”不是要求按自然數(shù)次序,所以①②③④這四種排法都可叫做數(shù)列. 答案:D
2.分析:要判別某一公式不是數(shù)列的通項公式,只要把適當(dāng)?shù)膎代入an,其不滿足即可,如果要確定它是通項公式,必須加以一定的說明.
解:對于③,將n=3代入,a3=3≠1
18、,故③不是{an}的通項公式;由三角公式知;②和④實(shí)質(zhì)上是一樣的,不難驗證,它們是已知數(shù)列1,0,1,0的通項公式;對于⑤,易看出,它不是數(shù)列{an}的通項公式;①顯然是數(shù)列{an}的通項公式.
綜上可知,數(shù)列{an}的通項公式有三個,即有三種表示形式. 答案:C
3.D 4.B 5.D
6.解析:∵5=2+3×1,11=5+3×2,20=11+3×3,
∴x=20+3×4=32. 答案:B
評述:用觀察歸納法寫出數(shù)列的一個通項公式,體現(xiàn)了由特殊到一般的思維規(guī)律、觀察、分析問題的特點(diǎn)是最重要的,觀察要有目的,要能觀察出特點(diǎn),觀察出項與項數(shù)之間的關(guān)系、規(guī)律,這類問題就是要觀察各項與項數(shù)之間的聯(lián)系,利用我們熟知的一些基本數(shù)列(如自然數(shù)列、奇偶數(shù)列、自然數(shù)的前n項和數(shù)列、自然數(shù)的平方數(shù)列、簡單的指數(shù)數(shù)列,…),建立合理的聯(lián)想、轉(zhuǎn)換而達(dá)到問題的解決.
7.a(chǎn)n=1+[1+(-1)n].
8.求數(shù)列,,,…的通項公式.
分析:可通過觀察、分析直接寫出其通項公式,也可利用待定系數(shù)法求通項公式.
解:通過觀察與分析,不難寫出其三個分?jǐn)?shù)中分母5,15,35,…的一個通項公式
10·2n-1-5.
故所求數(shù)列的通項公式為:an=.