人教版高中数学《数列》全部教案
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2016届文科人教版数学
数列
姓 名: 院 、 系: 数学学院 专 业: 数学与应用数学
2015年10月25日
第三章 数列 第一教时
教材:数列、数列的通项公式
目的:要求学生理解数列的概念及其几何表示,理解什么叫数列的通项公式,给
出一些数列能够写出其通项公式,已知通项公式能够求数列的项。 过程:
一、从实例引入(P110)
1.堆放的钢管 4,5,6,7,8,9,10
11112.正整数的倒数 1,,,,?
23453.2精确到1,0.1,0.001?的不足近似值1,1.4,1.41,1.414,? 4.?1的正整数次幂:?1,1,?1,1,? 5.无穷多个数排成一列数:1,1,1,1,? 二、提出课题:数列
1.数列的定义:按一定次序排列的一列数(数列的有序性) 2.名称:项,序号,一般公式a1,a2,?,an,表示法?an? 3.通项公式:an与n之间的函数关系式
如 数列1: an?n?3 数列2:an?1 数列4:nan?(?1)n,n?N*
4.分类:递增数列、递减数列;常数列;摆动数列; 有穷数列、无穷数列。
5.实质:从映射、函数的观点看,数列可以看作是一个定义域为正整数集 N*(或它的有限子集{1,2,?,n})的函数,当自变量从小到大依
次取值时对应的一列函数值,通项公式即相应的函数解析式。 6.用图象表示:— 是一群孤立的点 例一 (P111 例一 略) 三、关于数列的通项公式
1.不是每一个数列都能写出其通项公式 (如数列3)
2.数列的通项公式不唯一 如 数列4可写成 an?(?1)n和
n?2k?1,k?N*??1 an??
n?2k,k?N*?13.已知通项公式可写出数列的任一项,因此通项公式十分重要 例二 (P111 例二)略
四、补充例题:写出下面数列的一个通项公式,使它的前n项分别是下列
各数:
1?(?1)n?1,n?N* 1.1,0,1,0 an?2 2.?23456n?1,,?,,? an?(?1)n?
24353815(n?1)2?17?(10n?1) 9 3.7,77,777,7777 an? 4.?1,7,?13,19,?25,31 an?(?1)n(6n?5)
359172n?1 5.,,, an?2n?1
24162562 五、小结:
1.数列的有关概念 2.观察法求数列的通项公式
六、作业: 练习 P112 习题 3.1(P114)1、2 《课课练》中例题推荐2 练习 7、8
第二教时
教材:数列的递推关系
目的:要求学生进一步熟悉数列及其通项公式的概念;了解数列递推公式的意义,
会根据给出的递推公式写出数列的前n项。 过程:
一、复习:数列的定义,数列的通项公式的意义(从函数观点出发去刻划)
(n?2)?Sn?Sn?1二、例一:若记数列?an?的前n项之和为Sn试证明:an??
(n?1)?S1 证:显然n?1时 ,a1?S1 当
n?1即n?2时
Sn?a1?a2???an
Sn?1?a1?a2???an?1
∴ Sn?Sn?1?an ∴an???Sn?Sn?1(n?2)
S(n?1)?1 注意:1? 此法可作为常用公式
2? 当a1(?S1)时 满足Sn?Sn?1时,则an?Sn?Sn?1
例二:已知数列?an?的前n项和为① Sn?2n2?n ② Sn?n2?n?1 求数列?an?的通项公式。 解:1.当n?1时,a1?S1?1
当n?2时,an?2n2?n?2(n?1)2?(n?1)?4n?3 经检验 n?1时 a1?1 也适合 an?4n?3 2.当n?1时,a1?S1?3
当n?2时,an?n2?n?1?(n?1)2?(n?1)?1?2n
(n?1)?3 ∴ an??
(n?2)2n? 三、递推公式 (见课本P112-113 略) 以上一教时钢管的例子 an?n?3
(n?1)a1?4 从另一个角度,可以: ?
an?an?1?1(n?2) “递推公式”定义:已知数列?an?的第一项,且任一项an与它的前 一项an?1(或前n项)间的关系可以用一个公式来表示,这个公式就叫 做这个数列的递推公式。 例三 (P113 例三)略
例四 已知a1?2,an?1?an?4 求an.
解一:可以写出:a1?2,a2??2,a3??6,a4??10,?? 观察可得:an?2?(n?1)(n?4)?2?4(n?1)
解二:由题设: an?1?an??4
an?an?1??4 ∴
an?1?an?2??4
an?2?an?3??4??a2?a1??4 ?) an?a1??4(n?1) ∴ an?2?4(n?1) 例五 已知a1?2,an?1?2an 求an.
解一:a1?2 a2?2?2?22 a3?2?22?23 观察可得: an?2n
解二:由an?1?2an ∴an?2an?1 即
an?2 an?1 ∴
anan?1an?2a??????2?2n?1 an?1an?2an?3a1 ∴ an?a1?2n?1?2n 四、小结: 由数列和求通项
递推公式 (简单阶差、阶商法) 五、作业:P114 习题3.1 3、4
《课课练》 P116-118 课时2中 例题推荐 1、2 课时练习 6、7、8
第三教时
教材:等差数列(一)
目的:要求学生掌握等差数列的意义,通项公式及等差中项的有关概念、计算公
式,并能用来解决有关问题。 过程:
一、引导观察数列:4,5,6,7,8,9,10,??
3,0,?3,?6,??
1234,,,,?? 2101010 an?12?3(n?1) 12,9,6,3,??
特点:从第二项起,每一项与它的前一项的差是常数 — “等差” 二、得出等差数列的定义: (见P115) 注意:从第二项起,后一项减去前一项的差等于同一个常数。 ..........
1.名称:AP
首项 (a1) 公差 (d)
2.若d?0 则该数列为常数列 3.寻求等差数列的通项公式:
a2?a1?d
a3?a2?d?(a1?d)?d?a1?2d
a4?a3?d?(a1?2d)?d?a1?3d???? 由此归纳为 an?a1?(n?1)d 当n?1时 a1?a1 (成立) 注意: 1? 等差数列的通项公式是关于n的一次函数
2? 如果通项公式是关于n的一次函数,则该数列成AP 证明:若an?An?B?A(n?1)?A?B?(A?B)?(n?1)A 它是以A?B为首项,A为公差的AP。
3? 公式中若 d?0 则数列递增,d?0 则数列递减 4? 图象: 一条直线上的一群孤立点
三、例题: 注意在an?a1?(n?1)d中n,an,a1,d四数中已知三个可以求 出另一个。
例一 (P115例一)
例二 (P116例二) 注意:该题用方程组求参数 例三 (P116例三) 此题可以看成应用题
a?b四、关于等差中项: 如果a,A,b成AP 则A?
2 证明:设公差为d,则A?a?d b?a?2d
a?ba?a?2d??a?d?A ∴22 例四 《教学与测试》P77 例一:在?1与7之间顺次插入三个数a,b,c使这五个数成AP,求此数列。
解一:∵?1,a,b,c,7成AP ∴b是-1与7 的等差中项
∴ b?a??1?3?1 2?1?7?3 a又是-1与3的等差中项 ∴2 c又是1与7的等差中项 ∴c?3?7?5 2 解二:设a1??1 a5?7 ∴7??1?(5?1)d ?d?2 ∴所求的数列为-1,1,3,5,7 五、小结:等差数列的定义、通项公式、等差中项 六、作业: P118 习题3.2 1-9
第四教时
教材:等差数列(二)
目的:通过例题的讲解,要求学生进一步认清等差数列的有关性质意义,并且能
够用定义与通项公式来判断一个数列是否成等差数列。 过程:
一、复习:等差数列的定义,通项公式
二、例一 在等差数列?an?中,d为公差,若m,n,p,q?N?且m?n?p?q
求证:1? am?an?ap?aq 2? ap?aq?(p?q)d
证
明
:
1?
设
首
项
为
a1,
则
am?an?a1?(m?1)d?a1?(n?1)d?2a1?(m?n?2)dap?aq?a1?(p?1)d?a1?(q?1)d?2a1?(p?q?2)d ∵ m?n?p?q ∴
am?an?ap?aq
2?
∵
ap?a1?(p?1)d
aq?(p?q)d?a1?(q?1)d?(p?q)d?a1?(p?1)d
∴ ap?aq?(p?q)d
注意:由此可以证明一个定理:设成AP,则与首末两项距
离相等的两项和等于首末两项的和 ,即:
a1?an?a2?an?1?a3?an?2???
同样:若m?n?2p 则 am?an?2ap 例二 在等差数列?an?中,
1? 若a5?a a10?b 求a15 解:2a10?a5?a15 即2b?a?a15 ∴ a15?2b?a 2? 若a3?a8?m 求 a5?a6 解:a5?a6=a3?a8?m
3? 若 a5?6 a8?15 求a14
解:a8?a5?(8?5)d 即 15?6?3d ∴ d?3 从而 a14?a5?(14?5)d?6?9?3?33
4? 若 a1?a2???a5?30 a6?a7???a10?80 求
a11?a12???a15
解:∵ 6+6=11+1 7+7=12+2 ?? ∴ 2a6?a1?a11 2a7?a2?a12 ?? 从
而
(a11?a12???a15)+(a1?a2???a5)?2(a6?a7???a10)
∴a11?a12???a15=2(a6?a7???a10)?(a1?a2???a5) =2×80?30=130 三、判断一个数列是否成等差数列的常用方法 1.定义法:即证明 an?an?1?d(常数) 例三 《课课练》第3课 例三
已知数列?an?的前n项和Sn?3n2?2n,求证数列?an?成等差数列,并求其首项、公差、通项公式。 解:a1?S1?3?2?1 当
n?2时
an?Sn?Sn?1?3n2?2n?[3(n?1)2?2(n?1)]?6n?5
n?1时 亦满足 ∴ an?6n?5
首项a1?1 an?an?1?6n?5?[6(n?1)?5]?6(常数) ∴?an?成AP且公差为6
2.中项法: 即利用中项公式,若2b?a?c 则a,b,c成AP。
例四 《课课练》第4 课 例一
111b?cc?aa?b 已知,,成AP,求证 ,,也成
abcbcaAP。
111211 证明: ∵,,成AP ∴?? 化简得:
abcbac2ac?b(a?c)
b?ca?bbc?c2?a2?abb(a?c)?a2?c22ac?a2?c2???? acacacac
(a?c)2(a?c)2a?c??2?= b(a?c)acb2b?cc?aa?b,,也成AP
bca 3.通项公式法:利用等差数列得通项公式是关于n的一次函数这一
∴
性质。
例五 设数列?an?其前n项和Sn?n2?2n?3,问这个数列成AP
吗?
解:
n?1时
a1?S1?2
n?2时
an?Sn?Sn?1?2n?3
∵a1不满足an?2n?3 ∴
n?1n?2
?2 an??2n?3?
∴ 数列?an?不成AP 但从第2项起成AP。 四、小结: 略
五、作业: 《教学与测试》 第37课 练习题 《课课练》 第3、4课中选
第五教时
教材:等差数列前n项和(一)
目的:要求学生掌握等差数列的求和公式,并且能够较熟练地运用解决问题。 过程:
一、引言:P119 著名的数学家 高斯(德国 1777-1855)十岁时计算
1+2+3+?+100的故事
故事结束:归结为 1.这是求等差数列1,2,3,?,100前100项和
100?(1?100) 2.高斯的解法是:前100项和S100?
2 即Sn?二、提出课题:等差数列的前n项和 1.证明公式1:Sn?n(a1?an) 2n(a1?an) 2 证明: Sn?a1?a2?a3???an?1?an ① Sn?an?an?1?an?2???a2?a1 ②
①+②:2Sn?(a1?an)?(a2?an?1)?(a3?an?2)???(an?an) ∵a1?an?a2?an?1?a3?an?2??? ∴2Sn?n(a1?an) 由此得:Sn?n(a1?an) 2 从而我们可以验证高斯十岁时计算上述问题的正确性。 2.推导公式2
用上述公式要求Sn必须具备三个条件:n,a1,an 但an?a1?(n?1)d 代入公式1即得: Sn?na1?n(n?1)d 2 此公式要求Sn必须具备三个条件:n,a1,d (有时比较有用)
总之:两个公式都表明要求Sn必须已知n,a1,d,an中三个 3.例一 (P120 例一):用公式1求Sn 例二 (P120 例一):用公式2求n 学生练习:P122练习 1、2、3
三、例三 (P121 例三)求集合M??m|m?7n,n?N*且m?100?的元素个 数,并求这些元素的和。
1002?14 解:由7n?100得 n?77 ∴正整数n共有14个即M中共有14个元素
即:7,14,21,?,98 是a1?7为首项a14?98的AP
14?(7?98)?735 答:略 2 例四 已知一个等差数列的前10项的和是310,前20项的和是1220,
∴ Sn? 由此可以确定求其前n项和的公式吗? 解:由题设: S10?310 S20?1220
?10a1?45d?310?a?4 得: ? ??1
20a?190d?12201??d?6n(n?1)?6?3n2?n 2 四、小结:等差数列求和公式
∴ Sn?4n? 五、作业 (习题3.1) P122-123
第六教时
教材:等差数列前n项和(二)
目的:使学生会运用等差数列前n项和的公式解决有关问题,从而提高学生分析
问题、解决问题的能力。 过程:
一、复习:等差数列前n项和的公式
二、例一 在等差数列?an?中 1? 已知S8?48 S12?168 求a1和d;
?8a?28d?48 解:?1 ?a1??8 d?4
?12a1?66d?168 2? 已知a3?a5?40,求S17.
解
S17?:∵
a1?a17?a3?a15?40 ∴
17(a1?a17)17?40??340 22 例二 已知?an?,?bn?都成AP,且 a1?5,b1?15,a100?b100?100试求数
列?an?bn?的前100项之和S100. 解:S100?100?(a1?a1?a100?b100)100?(5?15?100)??600 0
22 例三 一个等差数列的前12项之和为354,前12项中偶数项与奇数项之比
为32:27,求公差。
12?11?12a?d?3541?2?6?5?2d 解一:设首项为a1,公差为d 则? ?d?5 ?6(a1?d)?322??17?6a?6?5?2d1?2??S奇?S偶?354?S偶?192?S32 解二:?偶 ?? 由 S偶?S奇?6d ?S?162?奇?S?奇27?d?5
例四 已知:an?1024?lg21?n (lg2?0.3010)n?N* 问多少项之和为最
大?前多少项之和的绝对值最小?
?an?1024?(1?n)lg2?0 解:1? ?
a?1024?nlg2?0?n?1 ?n?3402
10241024?n??1?3401?n?3403 ∴lg2lg2n(n?1)(?lg2)?0 2 2? Sn?1024n? 当Sn?0或Sn近于0时其和绝对值最小
令:Sn?0 即 1024+ 得:n?n(n?1)(?lg2)?0 22048?1?6804.99 lg2 ∵ n?N* ∴n?6805
例五 项数是2n的等差数列,中央两项为an和an?1是方程
x2?px?q?0的 两
根
,
求
证
此
数
列
的
和
是
方
程
lg2x?(lgn2?lgp2)lgx?(lgn?lgp)2?0 的根。 (S2n?0)
解:依题意:an?an?1?p ∵
S2n?2n(a1?a2n)?np
2a1?a2n?an?an?1?p ∴
∵lg2x?(lgn2?lgp2)lgx?(lgn?lgp)2?0 ∴ (lgx?lgnp)2?0 ∴x?np?S2n (获证)
例六 (机动,作了解)求和
111???? 1? 1? 1?21?2?31?2?3???n 解:an? ∴
11111?12n? Sn?2?(1?)?(?)???(?)??2(1?)?223nn?1?n?1n?1?1211??2(?)
1?2?3???nn(n?1)nn?1 2? (1002?992)?(982?972)???(42?32)?(22?12) 解
:原式
(199?3)?50?101?50?5050 2 三、作业 《精编》P167-168 6、7、8、9、10
=199?195???7?3?第七教时
教材:等差数列的综合练习
目的:通过练习,要求学生对等差数列的定义,通项公式,求和公式及其性质有
深刻的理解。 过程:
一、复习:1.等差数列的定义,通项公式—关于n的一次函数 2.判断一个数列是否成等差数列的常用方法 3.求等差数列前n项和的公式 二、处理《教学与测试》P79 第38课 例题1、2、3 三、补充例题《教学与测试》备用题
1.成等差数列的四个数之和为26,第二数和第三数之积为40,求这四个数. 解:设四个数为a?3d,a?d,a?d,a?3d
?(a?3d)?(a?d)?(a?d)?(a?3d)?26 则:?
(a?d)(a?d)?40?133 代入②得: d?? 22 ∴ 四个数为2,5,8,11或11,8,5,2.
由①: a?2.在等差数列?an?中,若a1?a4?a8?12?a15?2 求S15. 解:∵a1?a15?a4?a12 ∴ a8??2 而S15?15a8??30 3.已知等差数列的前n项和为a,前2n项和为b,求前3n项和. 解:由题设 Sn?a S2n?b ∴an?1?an?2???a2n?b?a 而
(a1?a2???an)?(a2n?1?a2n|2???a3n)?2(an?1?an?2???a2n) 从而:
S3n?(a1?a2???an)?(an?1?an?2???a2n)?(a2n?1?a2n|2???a3n) ?3(an?1?an?2???a2n)?3(b?a) 四、补充例题:(供参考,选用)
4.已知a1?1,Sn?n2an (n?1) 求an及Sn. 解:an?Sn?Sn?1?n2an?(n?1)2an?1 从而有an? ∵
a5?n?1an?1 n?1a1?1 ∴a2?13
a3?21?43
a4?321?? 5434321??? 6543 ∴an?2n(n?1)(n?2)???3?2?12 ∴Sn?n2an? ?n?1(n?1)n(n?1)???4?3n(n?1) 5.已知Sn?4?an?12n?2(n?N*) 求a1,an?1和an的关系式及通项公式
an
解: a1?S1?4?a1?121?2?a1?1
1?S?4?a?nn?2?n2 ?
1?Sn?1?4?an?1?(n?1)?22?1111 ?②?①:an?1??an?1?an?n?1?n?2 即:an?1?an?n
2222 将上式两边同乘以2n得: 2nan?1?2n?1an?1 即:2nan?1?2n?1an?1 显然:2n?1an是以1为首项,1为公差的AP ∴ 2n?1an?1?(n?1)?1?n ∴ an?n2n?1??
6.已知a1?3且an?Sn?1?2n,求an及Sn.
解:∵an?Sn?Sn?1 ∴ Sn?2Sn?1?2n ∴
Sn2nSnSn?1?n?1?1 n22 设bn? 则?bn?是公差为1的等差数列 ∴bn?b1?n?1
SnS1a131?? ∴n?n? ∴Sn?(2n?1)2n?1 22222 又:∵b1?
当n?2时 an?Sn?Sn?1?(2n?3)2n?2
(n?1)?3n?1 ∴an?? S?(2n?1)2nn?2(n?2)?(2n?3)?2n(n?1)(n?1)2?an? 7.设an?1?2?2?3?3?4???n(n?1)求证: 2212n?1 证:∵ n(n?1)?n2?n n(n?1)?(n?)2?
222n?1 21?3???(2n?1) ∴ 1?2?3???n?an?
2 ∴ n?n(n?1)?n(n?1)(n?1)2?an? ∴ 22五、作业:《教学与测试》第38课 练习题P80
第八教时
教材:等比数列(一)
目的:要求学生理解等比数列的概念,掌握等比数列的通项公式并会根据它进行
有关计算。 过程:
一、1.印度国王奖赏国际象棋发明者的实例:得一个数列:
1,2,22,23,??,263 (1) 2.数列:5,25,125,625,?? (2)
111 1,?,,?,?? (3)
248观察、归纳其共同特点:1?“从第二项起”与“前一项”之比为常数(q)
2? 隐含:任一项an?0且q?0 3? q= 1时,{an}为常数
二、通项公式:
a2?a1q?a3?a2q?a1q2?a1n?n?1?a?aq或a??q?n1na4?a3q?a1q3?q????????如数列:(1):an?1?2n?1?2n?1(2):an?5?5n?1?5n
11(3):an?1?(?)n?1?(?)n?122a图象:an?1?qn是经过指数函数纵向伸缩后图象上的孤立点。q1如:数列(1):an?2n?1??2n(n?64,且n?N*)2三、例一:(P127 例一)
实际是等比数列,求 a5
∵a1=120, q=120 ∴a5=120×1205?1=1205?2.5×1010 例二、(P127 例二) 强调通项公式的应用 例三、求下列各等比数列的通项公式:
1.a1=?2, a3=?8
解:a3?a1q?q2?4?q??2
?an?(?2)2n?1??2n或an?(?2)(?2)n?1?(?2)n 2.a1=5, 且2an+1=?3an 解:q?an?13??an2an?1n ?ann?13又:a1?5?an?5?(?)n?1
23.a1=5, 且
解:?an?1an1??2?,ann?1a12a32an?1 ?,??,n?a23an?1n 以上各式相乘得:an?13a1? nn四、关于等比中项:
如果在a、b中插入一个数G,使a、G、b成GP,则G是a、b的等比中项。 Gb??G2?ab?G??ab(注意两解且同号两项才有等比中项) aG例:2与8的等比中项为G,则G2=16 G=±4
例四、已知:b是a与c的等比中项,且a、b、c同号,
求证:
a?b?cab?bc?ca3,,abc 也成GP。 33证:由题设:b2=ac 得:
a?b?c3a?b?c33ab?b2?bcab?bc?ca2 ?abc??b??()
3333∴
a?b?cab?bc?ca3,,abc 也成GP 33五、小结:等比数列定义、通项公式、中项定理
六、作业:P129 习题3.4 1—8
第九教时
教材:等比数列(二) 目的:在熟悉等比数列有关概念的基础上,要求学生进一步熟悉等比数列的有关性质, 并系统了解判断一个数列是否成等比数列的方法。 过程: 一、复习:1、等比数列的定义,通项公式,中项。 2、处理课本P128练习,重点是第三题。 二、等比数列的有关性质:
1、与首末两项等距离的两项积等于首末两项的积。 与某一项距离相等的两项之积等于 这一项的平方。 2、若m?n?p?q,则aman?apaq。
例一:1、在等比数列?an?,已知a1?5,a9a10?100,求a18。 解:∵a1a18?a9a10,∴a18?a9a10100??20 a15 2、在等比数列?bn?中,b4?3,求该数列前七项之积。 解:b1b2b3b4b5b6b7??b1b7??b2b6??b3b5?b4
∵b4?b1b7?b2b6?b3b5,∴前七项之积32?3?37?2187 3、在等比数列?an?中,a2??2,a5?54,求a8, 解:a8?a5q3?a5?2??3a554?54???1458 a2?2 另解:∵a5是a2与a8的等比中项,∴542?a8??2
∴a8??1458
三、判断一个数列是否成GP的方法:1、定义法,2、中项法,3、通项公式法 例二:已知无穷数列10,10,10,??10 求证:(1)这个数列成GP
1, 10 (3)这个数列的任意两项的积仍在这个数列中。
051525n?15,??,
(2)这个数列中的任一项是它后面第五项的
a10证:(1)n?n?2?105(常数)∴该数列成GP。
an?1105n?151 (2)
an1101?n?4?10?1?,即:an?an?5。
10an?510510p?15q?15n?15 (3)apaq?1010?10p?q?25,∵p,q?N,∴p?q?2。
p?q?25?1?n5???10?,(第p?q?1项)。 ?? ∴p?q?1?1且?p?q?1??N,∴10例三:设a,b,c,d均为非零实数,a2?b2d2?2b?a?c?d?b2?c2?0, 求证:a,b,c成GP且公比为d。
证一:关于d的二次方程a2?b2d2?2b?a?c?d?b2?c2?0有实根,
∴??4b2?a?c??4a2?b2?0,∴?b2?ac?0
2????????2 则必有:b2?ac?0,即b2?ac,∴a,b,c成GP 设公比为q,则b?aq,c?aq2代入
a2?a2q2d2?2aqa?aq2d?a2q2?a2q4?0 ∵q2?1a2?0,即d2?2qd?q2?0,即d?q?0。 证二:∵a2?b2d2?2b?a?c?d?b2?c2?0 ∴a2d2?2abd?b2?b2d2?2bcd?c2?0
22 ∴?ad?b???bd?c??0,∴ad?b,且bd?c
????????????
bc??d。 ab四、作业:《课课练》P127-128课时7中 练习4~8。
P128-129课时8中 例一,例二,例三,练习5,6,7,8。
∵a,b,c,d非零,∴
第十教时
教材:等比数列的前n项和
目的:要求学生掌握求等比数列前n项的和的(公式),并了解推导公式所用的方法。 过程:
一、复习等比数列的通项公式,有关性质,及等比中项等概念。 二、引进课题,采用印度国际象棋发明者的故事,
即求s64?1?2?4?8???262?263 ① 用错项相消法推导结果,两边同乘以公比:
2S64?2?4?8?16???263?264 ②
②-①:S64??1?264?264?1这是一个庞大的数字>1.84×10, 以小麦千粒重为40g计算,则麦粒总质量达7000亿吨——国王是拿不出来的。 三、一般公式推导:设Sn?a1?a2?a3????an?1?an ①
乘以公比q,qSn?a2?a3????an?1?an?qan ②
19a1?qana1?aqna11?qn①?②:?1?q?Sn?a1?qan,q?1时:Sn? ??1?q1?q1?q q?1时:Sn?na1
注意:(1)a1,q,n,Sn和a1,an,q,Sn各已知三个可求第四个, (2)注意求和公式中是q,通项公式中是qnn?1??不要混淆,
(3)应用求和公式时q?1,必要时应讨论q?1的情况。
四、例1、(P131,例一略)——直接应用公式。
例2、(P131,例二略)——应用题,且是公式逆用(求n),要用对数算。 例3、(P131-132,例三略)——简单的“分项法”。 例4、设数列?an?为1,2x,3x,4x??nx23n?1??x?0?求此数列前n项的和。
3n?1 解:(用错项相消法) Sn?1?2x?3x?4x????nx xSn?x?2x?3x?????n?1?x232n?12 ①
?nxn ② ?nxn,
①?②?1?x?Sn?1?x?x????x
n?1
当x?1时,
1?xn1?xn?nxn?nxn?11??1?n?xn?nxn?1n?nx?? ?1?x?Sn? 1?x1?x1?x Sn?1??1?n?xn?nxn?1?1?x?2
当x?1时,Sn?1?2?3?4???n?n?1?n?
2 五、小结:(1)等比数列前n项和的公式,及其注意点,(2)错项相消法。 再介绍两种推导等比数列求和公式的方法,(作机动) 法1:设Sn?a1?a2?a3????an ∵?an?成GP,∴
aa2a3a4??????n?q a1a2a3an?1 由等比定理:
a1?a2?a3????anS?a1?q,即:n?q
a1?a2?a3????an?1Sn?ana1?anqa11?qn 当q?1时,Sn? ?1?q1?q 当q?1时,Sn?na1
法2:Sn?a1?a1q?a1q2????a1qn?1 ?a1?qa1?a1q?a1q????a1q ?a1?qSn?1?a1?q?Sn?an?
从而:?1?q?Sn?a1?anq?当q?1时Sn????2n?2?
a1?anq(下略)
1?q 当q?1时Sn?na1 六、作业:P132-133 练习 ①,②,③
习题3.5 ①,②,③,④,⑤
第十一教时
教材:等比数列《教学与测试》第40、41课
目的:通过处理有关习题以达到复习、巩固等比数列的有关知识与概念的目的。 过程:
一、复习:等比数列的有关概念,等比数列前n项和的公式
二、处理《教学与测试》第40课:
例一、(P83)先要求x,还要检验(等比数列中任一项an?0, q?0) 例二、(P83)注意讲:1?“设”的技巧
2? 区别“计划增产台数”与“实际生产台数”
例三、(P83)涉及字母比较多(5个),要注意消去a2, a4
1例四、(备用题)已知等比数列{an}的通项公式an?3?()n?1且:
2bn?a3n?2?a3n?1?a3n,求证:{bn}成GP
1 证:∵an?3?()n?1
2111∴bn?a3n?2?a3n?1?a3n?3()3n?3?3()3n?2?3()3n?1
222111211?3()3n?3(1??)?()3n?3
22442 ∴
bn?11?()3 ∴{bn}成GP bn2三、处理《教学与测试》第41课:
例一、(P85)可利用等比数列性质a1an = a2 an?1, 再结合韦达定理求出a1与
an(两解),再求解。
例二、(P85)考虑由前项求通项,得出数列{an},再得出数列{
1和——注意:从第二项起是公比为的GP ....21},再求an例三、(P85)应用题:先弄清:资金数=上年资金×(1+50%)?消费基金。
然后逐一推算,用数列观点写出a5,再用求和公式代入求解。
例四、(备用题)已知数列{an}中,a1=?2且an+1=Sn,求an ,Sn 解:∵an+1=Sn 又∵an+1=Sn+1? Sn ∴Sn+1=2Sn
∴{Sn}是公比为2的等比数列,其首项为S1= a1=?2, ∴S1= a1×2n?1=
?2n
∴当n≥2
时, an=Sn?Sn?1=?2n?1 ∴an??2??n?1??2(n?1) (n?2)例五、(备用题)是否存在数列{an},其前项和Sn组成的数列{Sn}也是等比
数列,且公比相同?
解:设等比数列{an}的公比为q,如果{Sn}是公比为q的等比数列,则:
Sn?S1qn?1?a1qn?1∴
?na1?而Sn??a1(1?qn)??1?qq?1q?1
q?1时,Sn?a1qn?1?na1S(n?1)a1n?1即:n?1???q?1得n?1?n(矛盾)
Snna1n1?qSn1?qnSn?11?qn?111?q) q?1时,Sn?a1qn?1?a(即:??q?q?1(矛盾) n所以,这样的等比数列不存在。
四、作业:《教学与测试》P84、P86 练习题
第十二教时
教材:等比数列综合练习
目的:系统复习等比数列的概念及有关知识,要求学生能熟练的处理有关问题。 过程:
一、处理《教学与测试》P87第42课习题课(2) 1、“练习题”1 选择题。
Pn 2、(例一)略:注意需用性质。
3、(例三)略:作图解决: A P1 P3 P4 P2 解:APn?AB?BP1?P1P2?P2P3?P3P4??????1?Pn?1Pn
nB
?a?aana?2??????1?n 222n2???1???11n1? ?a?1??2??????1?n??a?1?n?1?
2?3?2??22二、补充例题:
1、在等比数列?an?中,a1a3?36,a2?a4?60,Sn?400,求n的范围。 解:∵a1a3?a1q2?36,∴a1q??6
又∵a2?a4?a1q1?q260,且1?q2?0,∴a1q?0,
2???a?2?a1??2 ∴a1q?6,1?q2?10解之:?1 或??q?3?q??3a11?qn23n?1当a1?2,q?3时,Sn???400?3n?401,∴n?6
1?q2(∵35?27336?729) 当a1??2,q??3时,Sn∵n?N*且必须为偶数
∴n?8,(∵??3???2187,??3??6561)
78n???2???3??1?n??400???3??????4?801,
?1?2、等比数列?an?前n项和与积分别为S和T,数列??的前n项和为S',
?an??S? 求证:T??'?
?S?2n证:当q?1时,S?na1,T?a1,S'?nnn, a1?S? ∴??S???1?n????na2n(成立) ??1??a1?T2,
?n???a?1??n?1?na11?qna11?q?nqn?1'2当q?1时,S?, ,T?a1q,S???1n?11?q1?qa1q?q?1???1?1???S?2n?1?'??a1q?S?n??nn?n?1???n12(成立) ??a1q2??T,
??2综上所述:命题成立。
3、设首项为正数的等比数列,它的前n项之和为80,前2n项之和为6560,且前
n项中数值最大的项为54,求此数列。
?a11?qn?80?1???1?q 解:??1?qn?82?qn?81 2n?a11?q?6560?2???1?q???? 代入(1), a11?qn?80?1?q?,得:a1?q?1?0,从而q?1, ∴?an?递增,∴前n项中数值最大的项应为第n项。 ∴a1qn?1?54,∴
???q?1?qn?1?q?qnn?1?54,qn?1qn?81?54?27,q?n?1?3,
q ∴a1?2,∴此数列为2,6,18,54,162??
4、设数列?an?前n项之和为Sn,若S1?1,S2?2且Sn?1?3Sn?2Sn?1?0?n?2?, 问:数列?an?成GP吗?
解:∵Sn?1?3Sn?2Sn?1?0,∴?Sn?1?Sn??2?Sn?Sn?1??0,即an?1?2an?0 即:
an?1?2?n?2?,∴?an?成GP?n?2? ana2?2, a1 又:a1?S1?1,a2?S2?S1?1,?1?n?1? ∴?an?不成GP,但?n?2?时成GP,即:an??n?1。
?n?2??2三、作业:《教学与测试》P87-88 练习题 3,4,5,6,7
补充:1、三数成GP,若将第三数减去32,则成AP,若将该等差数列中项减
22638 去4,以成GP,求原三数。(2,10,50或,,)
999 2、一个等比数列前n项的和为Sn?48,前2n项之和S2n?60,求S3n。 (63)
?1? 3、在等比数列中,已知:a3?4,S6?36,求an。 ??2n?1?
?7? 《精编》P176-177 第2,4题。
第十三教时
教材:数列求和
目的:小结数列求和的常用方法,尤其是要求学生初步掌握用拆项法、裂项法和
错位法求一些特殊的数列。
过程:
一、提出课题:数列求和——特殊数列求和
常用数列的前n项和:1?2?3????n?n(n?1) 21?3?5????(2n?1)?n2
n(n?1)(2n?1)
6n(n?1)213?23?33????n3?[]
212?22?32????n2?二、拆项法:
例一、(《教学与测试》P91 例二)
1111求数列1?1,?4,2?7,3?10,??,n?1?(3n?2),??的前n
aaaa
项和。
解:设数列的通项为an,前n项和为Sn,则 an??Sn?(1?1an?1?(3n?2)
111?2????n?1)?[1?4?7????(3n?2)] aaa(1?3n?2)n3n2?n?当a?1时,Sn?n?
221n(1?3n?2)nan?1(3n?1)na 当a?1时,Sn? ??n?122a?an?11?a三、裂项法:
1?例二、求数列
6666,,,??,,??前n项和 1?22?33?4n(n?1)?11?6(?)
n(n?1)nn?1解:设数列的通项为bn,则bn?
11111?Sn?b1?b2????bn?6[(1?)?(?)????(?)]223nn?1?6(1?16n)?n?1n?1
例三、求数列
111,,??,,??前n项和 1?21?2?31?2????(n?1)1211??2(?)
1?2????(n?1)(n?1)(n?2)n?1n?2 解:?an?11111111n?)]?2(?)? ?Sn?2[(?)?(?)????(
2334n?1n?22n?2n?2四、错位法:
1例四、求数列{n?n}前n项和
21111 解:Sn?1??2??3???????n?n ①
2482111111Sn?1??2??3????(n?1)?n?n?n?1 ② 248162211(1?n)1111112?n 两式相减:Sn???????n?n?n?1?212248222n?11?2
?Sn?2(1?1n1n?)?2?? 2n2n?12n?12n例五、设等差数列{an}的前n项和为Sn,且Sn?(求数列{an}的前n项和
解:取n =1,则a1?(a1?12)?a1?1 2an?12)(n?N*), 2又: Sn?n(a1?an)n(a1?an)a?12?(n) 可得:
222?an??1(n?N*)?an?2n?1
?Sn?1?3?5????(2n?1)?n2
五、作业:《教学与测试》P91—92 第44课 练习 3,4,5,6,7
补充:1. 求数列?1,4,?7,10,??,(?1)n(3n?2),??前n项和
??3n?1n为奇数?2 (Sn??)
3n?n为偶数?22n?32n?1 2. 求数列{n?3}前n项和 (8?n?3)
22 3. 求和:(1002?992)?(982?972)????(22?12) (5050)
4. 求和:1×4 + 2×5 + 3×6 + ??+ n×(n + 1)
n(n?1)(n?5)()
3 5. 求数列1,(1+a),(1+a+a2),??,(1+a+a2+??+an?1),??前n项和
a?0时,Sn?n a?1时,Sn?n(n?1)2
n(n?1)a?an?1a?1、0时,Sn?(1?a)2
第十四教时
教材:数列的应用
目的:引导学生接触生活中的实例,用数列的有关知识解决具体问题,同时了解
处理“共项” 问题。
过程: 五、例题:
1.《教学与测试》P93 例一)大楼共n层,现每层指定一人,共n人集中到
设在第k层的临时会议室开会,问k如何确定能使n位参加人员上、下楼梯所走的路程总和最短。(假定相邻两层楼梯长相等) 解:设相邻两层楼梯长为a,则
S?a(1?2????k?1)?0?[1?2????(n?k)] n2?n?a[k?(n?1)k?]2n?1当n为奇数时,取k? S达到最小值
2nn?2当n为偶数时,取k?或 S达到最大值
222.在[1000,2000]内能被3整除且被4除余1的整数有多少个?
2解:不妨设an?3n,bm?4m?1(m,n?N*),
则{cp}为{ an }与{ bn }的公共项构成的等差数列 (1000≤cp≤2000) ∵an = bm ,即:3n=4m+1 令n=3 , 则m=2 ∴c1=9且有上式可知:
d=12
∴cp=9+12(p?1) ( p?N*)
711?p?166 1212∴p取84、85、??、166共83项。
由1000≤cn≤2000解得:833.某城市1991年底人口为500万,人均住房面积为6 m2,如果该城市每
年人口平均增长率为1%,每年平均新增住房面积为30万m2,求2000年底该城市人均住房面积为多少m2?(精确到0.01) 解:1991年、1992年、??2000年住房面积总数成AP
a1 = 6×500 = 3000万m2,d = 30万m2,a10 = 3000 + 9×30 = 3270
1990年、1991年、??2000年人口数成GP
b1 = 500 , q = 1% , b10?500?1.019?500?1.0937?546.8
3270?5.98m2 546.84.(精编P175 例3)从盛有盐的质量分数为20%的盐水2 kg的容器中倒
∴2000年底该城市人均住房面积为:
出1 kg盐水,然后加入1 kg水,以后每次都倒出1 kg盐水,然后再加
入1 kg水,
问:1.第5次倒出的的1 kg盐水中含盐多少g?
2.经6次倒出后,一共倒出多少k盐?此时加1 kg水后容器内盐水
的盐的质量分数为多少?
解:1.每次倒出的盐的质量所成的数列为{an},则:
11 a1= 0.2 kg , a2=×0.2 kg , a3= ()2×0.2 kg
22111 由此可见:an= ()n?1×0.2 kg , a5= ()5?1×0.2= ()4×0.2=0.0125
222kg
1 2.由1.得{an}是等比数列 a1=0.2 , q=
210.2(1?6)6a(1?q)2?0.3937?S6?1?kg511?q1?2 0.4?0.3937?50.006250.0062?52?0.003125
六、作业:《教学与测试》P94 练习 3、4、5、6、7
《精编》P177 5、6
第十五教时
教材:等差、等比数列的综合练习
目的:通过复习要求学生对等差、等比数列有更深刻的理解,逐渐形成熟练技巧。 过程:
七、小结:等差、等比数列的定义、通项公式、中项公式、性质、求和公式。 八、处理《教学与测试》P81第39课 习题课(1)
1.基础训练题
2.例一 由Sn求an 用定义法判定?an?成AP 例二 关键是首先要判定d?0或d?0 九、处理《教学与测试》P89第43课 等差数列与等比数列
1.例一 “设”— 利用中项公式 — 求解 2.例二 “设”的技巧,然后依题意列式,再求解
3.例三 已知数列?an?中,Sn是它的前n项和,并且Sn?1?4an?2,a1?1 1? 设bn?an?1?2an,求证数列?bn?是等比数列;
2? 设cn?an,求证数列?cn?是等差数列。 2n证:1? ∵a1?1 ∴a1?a2?S2?4a1?1?a2?5,b1?a2?2a1?3
∵Sn?1?4an?2 Sn?2?4an?1?2 两式相减得:an?2?4an?1?an 即:an?2?2an?1?2(an?1?2an) ∵bn?an?1?2an ∴bn?1?2bn 即?bn?是公比为2的等比数列 bn?3?2n?1 2? ∵cn?anan?1anan?1?2anbnc?c???? ∴ n?1nnn?1nn?1n?1222223 ∴?cn?成AP 4 将bn?3?2n?1代入:cn?1?cn?十、
1、P90“思考题”在△ABC中,三边a,b,c成等差数列,a,b,c也
成等差数列,求证△ABC为正三角形。
证:由题设,2b?a?c且2b?a?c ∴4b?a?c?2ac
∴a?c?2ac 即 (a?c)2?0 从而a?c ∴b?a?c (获证)
2、“备用题” 三数成等比数列,若将第三个数减去32,则成等差数列,若
再将这等差数列的第二个数减去4,则又成等比数列,求原来三个数。 解:设原来三个数为a,aq,aq2 则必有 2aq?a?(aq2?32) ① (aq?4)2?a(aq2?32) ②
4a?25代入②得:a?2或a? 从而q?5或13 a9226338 ∴原来三个数为2,10,50或,,
999十一、 作业:《教学与测试》P81-82 练习题 3、4、5、6、7
由①: q?P90 5、6、7、8
第十六教时
教材:数列极限的定义
目的:要求学生首先从实例(感性)去认识数列极限的含义,体验什么叫无限地
“趋近”,然后初步学会用??N语言来说明数列的极限,从而使学生在学习数学中的“有限”到“无限”来一个飞跃。
过程:
十二、 实例:1?当n无限增大时,圆的内接正n边形周长无限趋近于圆周长 2?在双曲线xy?1中,当x???时曲线与x轴的距离无限趋近于0 十三、 提出课题:数列的极限 考察下面的极限
11111? 数列1:,2,3,?,n,?
10101010 ①“项”随n的增大而减少 ②但都大于0
1 ③当n无限增大时,相应的项n可以“无限趋近于”常数0
10123n,? 2? 数列2:,,,?,234n?1 ①“项”随n的增大而增大 ②但都小于1
n ③当n无限增大时,相应的项可以“无限趋近于”常数1
n?111(?1)n,? 3? 数列3:?1,,?,?,23n ①“项”的正负交错地排列,并且随n的增大其绝对值减小
(?1)n ②当n无限增大时,相应的项可以“无限趋近于”常数
n引导观察并小结,最后抽象出定义:
一般地,当项数n无限增大时,无穷数列?an?的项an无限地趋近于
某个数a(即an?a无限地接近于0),那么就说数列?an?以a为极限,或者说a是数列?an?的极限。 (由于要“无限趋近于”,所以只有无穷数列才有极限)
数列1的极限为0,数列2的极限为1,数列3的极限为0 十四、 例一 (课本上例一)略
注意:首先考察数列是递增、递减还是摆动数列;再看这个数列当n无
限增大时是否可以“无限趋近于”某一个数。
练习:(共四个小题,见课本)
十五、 有些数列为必存在极限,例如:an?(?1)n?2或an?n都没有极限。 2例二 下列数列中哪些有极限?哪些没有?如果有,极限是几?
1?(?1)n1?(?1)n 1.an? 2.an? 3.an?an(a?R)
22?35?? 4.an?(?1)n?1? 5.an?5?????n?3?n解:1.?an?:0,1,0,1,0,1,?? 不存在极限
222.?an?:2,0,,0,,0,?? 极限为0
353.?an?:a,a2,a3,?? 不存在极限
334.?an?:3,?,1,?? 极限为0
24n???5555255?????5.?an?:先考察??:?,,?,,?? 无限趋近于0 ?3??392781?????? ∴ 数列?an?的极限为5
十六、 关于“极限”的感性认识,只有无穷数列才有极限 十七、 作业: 习题1
补充:写出下列数列的极限:1? 0.9,0.99,0.999,?? 2? an?1 n234561111??3? ?(?1)n?1?? 4? ,,,,?? 5? an?1?????n
2345242n??第十七教时
教材:数列极限的定义(??N)
目的:要求学生掌握数列极限的??N定义,并能用它来说明(证明)数列的极
限。 过程:
十八、 复习:数列极限的感性概念 十九、 数列极限的??N定义
?(?1)n?111a:?1,,?,,?? 1.以数列?为例 ?nn234??
观察:随n的增大,点越来越接近
?1 0
12(?1)n1?0?可以充即:只要n充分大,表示点an与原点的距离an?0?nn
分小
进而:就是可以小于预先给定的任意小的正数
(?1)n111?0?< 2.具体分析:(1) 如果预先给定的正数是,要使an?0?nn1010?(?1)n?只要n?10即可 即:数列??的第10项之后的所有项都满足
n??(2) 同理:如果预先给定的正数是(3) 如果预先给定的正数是
13n?10,同理可得只要即可 3101k(k?N*)n?10,同理可得:只要即可 k10 3.小结:对于预先给定的任意小正数?,都存在一个正整数N,使得只要n?N
就有an?0
4.抽象出定义:设?an?是一个无穷数列,a是一个常数,如果对于预先给定
的任意小的正数?,总存在正整数N,使得只要正整数n?N,就有
an?a,那么就说数列?an?以a为极限(或a是数列?an?的极限)
记为:liman?a 读法:“?”趋向于 “n??” n无限增大时
n?? 注意:①关于?:?不是常量,是任意给定的小正数
②由于?的任意性,才体现了极限的本质
③关于N:N是相对的,是相对于?确定的,我们只要证明其存在 ④an?a:形象地说是“距离”,an可以比a大趋近于a,也可以比a小趋
近于a,也可以摆动趋近于a
二十、 处理课本 例二、例三、例四
例三:结论:常数数列的极限是这个常数本身 例四 这是一个很重要的结论 二十一、 用定义证明下列数列的极限:
3n?132n?1? 1.limn?1 2.limn??2n?1n??22证明1:设?是任意给定的小正数
2n?1111n?1???2? 要使 即: nnn?222
两边取对数 n?log21?? 取 N??log2? ????介绍取整函????1数
2n?12n?1?1??恒成立 ∴limn?1 当n?N时,
n??22n 证明2:设?是任意给定的小正数
要使
1?513n?13? n?? ??? 只要
2n?154?22n?123n?13?51?取N???? 当n?N时,???恒成立
2n?12?4?2?∴lim3n?13?
n??2n?12第十八教时
教材:数列极限的四则运算
目的:要求学生掌握数列极限的四则运算法则,并能运用法则求数列的极限。 过程:
二十二、 复习:数列极限的??N定义 二十三、 提出课题:数列极限的四则运算法则
1.几个需要记忆的常用数列的极限 1n?1a?a(a为常数) qn?0 (q?1) lim?1 lim lim?0 limn??n??nn??n??n 2.运算法则:
如果 liman?A limbn?B
n??n??anA(a?b)?A?B limn?,(B?0) 则: lim(a?b)?A?B limn??n??n??bBnnnn3.语言表达(见教材,略)
此法则可以推广到有限多个数列的情形
123n,? 它的极限为1 解释:如数列 ,,,?,234n?1 2,2,2,?,2,? 它的极限为2
123n,?它的极限为3 则 2,2,2,?,2?234n?1
nn)?lim2?lim?2?1?3
n??n??n?1n?1n??二十四、 处理课本 例一、例二 略
即:lim(2? 例三(机动,作巩固用)求下列数列的极限:
2n?11.lim
n??3n?21112?lim(2?)lim2?lim2?02n??n??nn?n??解:原式=limn???
n??2223?033?lim(3?)lim3?limn??n??nnn??n145??35n3?n2?4nn?5 2.lim 解:原式=limn??6n3?n?1n??1166?2?3nn514??322355n?n?40nnn3.lim 解:原式=lim??0
n??6n5?n?1n??1166?4?5nn?a0?b(p?q)pp?1p?2a0x?a1x?a2x???ap?0??0 (p?q) 小结:...limn??bxq?bxq?1?bxq?2???b012q?不存在(p?q)?? 例四、首项为1,公比为q的等比数列的前n项的和为Sn,又设Tn?limTn
n??Sn,求Sn?1Sn1?qn解: Tn??(q?1)
Sn?11?qn?1 当q?1时,limTn?1
n???1???q???11当q?1时,limTn?lim??n?
n??n??q?1???q???q??当q?1时,limTn?limn??nnn?1n???1
当q?1时,limTn不存在
n??二十五、 小结:运算法则、常用极限及手段
二十六、 作业:练习1、2 习题1 补充:(附纸)
第十九教时
教材:数列极限的运算
目的:继续学习数列极限的运算,要求学生能熟练地解决具体问题。 过程:
一、复习数列极限的运算法则
例一、先求极限limn??n2?n?1,再用ε—N定义证明。 22n?1解:limn??n?n?1?lim22n?1n??21?11?nn2?1 122?2nn2?n?112n?1任给??0,| ?|?2n2?122(2n2?1)则
2n?12n2n1???
2(2n2?1)4n2?22n2n(?当n?1时,n2?1,2n2?2,?4n2?2?2n2) 令
1??nn?1?1取N?[]
?n2?n?11当n?N时,|?|??22n?12恒成立?limn??n2?n?11? 222n?1二、先求和,后求极限:
例二、求极限
1.lim(n??1473n?2??????) 2222nnnnn(3n?1)1? (指出:原式=0+0+0+??+0=0 是错误的) 22n2解:原式=limn??2.limn??1?2?2?3????n(n?1) 2n(n?3)
解:原式=limn??n(n?1)(2n?1)n(n?1)?2n3?6n2?4n162?lim? 33n(n2?3)6(n?3n)n??11113.lim[(1?)(1?2)(1?4)??(1?2n?1)]
222n??2(1??)(1?2n?1122n?11解:?1?122n?122)2n?111?(?1?22)n?1211??1?122 122n?1n1?12?n?1
1111?11?11?1?1?222232n2n22222?原式?lim[??????]?lim?2 11111n??n??1?1?21?221?2n?11?222224.已知数列{an}中an?1,求limSn
n(n?1)(n?2)n??解:?
1111?[?]
n(n?1)(n?2)2n(n?1)(n?1)(n?2)1111111{(?)?(?)????[?]}21?22?32?33?4n(n?1)(n?1)(n?2)1111[?]?22(n?1)(n?2)4?原式?limn??
?limn??三、先共扼变形,再求极限:
例三、求极限
1.limn??n(n?1?n)
解:原式=limn??n(n?1?n)(n?1?n)n?1?n11?1?1n?1 2?limn??nn?1?n
?limn??2.limn??n?1?nn?2?n
解:原式=limn??(n?1?n)(n?1?n)(n?2?n)(n?2?n)(n?2?n)(n?1?n)n?2?n2(n?1?n)?1 2
?limn??3.lim(1?2?3????n?1?2?3????(n?1))
n??解:原式?lim(n??n(n?1)n(n?1)?)?lim22n??11111(1?)?(1?)2n2n22nn(n?1)n(n?1)?22
?limn???四、作业:
34561.求数列,,,,?的极限为 1 23451111??????]? 1 2.lim[2?33?4n(n?1)n??1?23.lim(1?n??111?????n)? 2 2424.lim(n??31473n?2??????)? 22222n?1n?1n?1n?15.limn??..3n?1?2n?1? 9 3n?1?2n?13 116.0.27=
7.用数列极限的定义证明:limn??n21?
3n2?13510155n123n,?和,,,?,,? 8.已知数列,,,?,345n?2345n?2(1)求证:这两个数列的极限分别是5和1;
(2)作一个无穷数列,使它的各项为这两个数列的对应项的和,
验证所得数列的极限等于这两个数列的极限的和。
第二十教时
教材:求无穷递缩等比数列的和
目的:要求学生掌握无穷递缩等比数列的概念及其求和公式,并能解决具体问题。 过程: 一、例题:
1111例一、已知等比数列,,,?n,?,求这个数列的前n项和;并求当n??
2482时,这个和的极限。
11n[1?()]a1(1?qn)2112 解:公比 q? , Sn???1?n 11 21?q21?22?limSn?limn??n??11(1?n)?1?lim()n?1?0?1
22n??14 18 解释:“无穷递缩等比数列”
1? 当n??时,数列为无穷递缩等比数列相对于以前求和是求有限项(n
项)
2? 当 | q | <1时,数列单调递减,故称“递缩” 3? 数列{an}本身成GP
a1(1?qn)小结:无穷递缩等比数列前n项和是Sn?
1?q当n??时, S?limSn?limn??n??a1(1?qn)a?lim1?lim(1?qn)
1?qn??1?qn???S?a1 其意义与有限和是不一样的 1?q,0.0003,??各项和。 例二、求无穷数列0.3,0.03,0.003330.03131? 解:a1?0.3?,q? ?S?10??
193100.3101?10例三、化下列循环小数为分数:
1.2.13 2.1.1321
????13??13131313解:1.2.13?2??????2?100?2??2
11001000099991?100
13??321321321132044 2.1.1321?1.1?4?7?10????1.1?10000?1 ?1199903331010101?310小结法则: 1. 2.
纯循环小数化分数:将一个循环节的数作分子,分母是99??9,其中9的个数是循环节数字的个数。
混循环小数化分数:将一个循环节连同不循环部分的数减去不循环部分所得的差作分子,分母是99?900?0,其中9的个数与一个循环节的个数相同,0的个数和不循环部分的数字个数相同。
例四、某无穷递缩等比数列各项和是4,各项的平方和是6,求各项的立方
和。
解:设首项为a ,公比为 q,( | q | <1 ) 则
?a?4(1)??1?q?a2??6(2)2??1?q1)?(2)得:?(????21?q8524 ??q?代入(1):a?1?q31111243)a76811∴各项的立方和:S? ??53671?q31?()113(例五、无穷递缩等比数列{an}中,lim(a1?a2????an)?n??1,求a1的范2围。
解:
a11??q?1?2a11?q2?0?|q|?1?0?|1?2a1|?1
?0?a1?1?1 ?0?4a12?4a1?1?1??a?1?2??0?a1?1且a1?1 2二、小结: 三、作业:
31111???(?)n?1??? 1.1???4392732.lim[3?(n??1n)]?3,则a的取范围是 a>3 或 a<1 a?2
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