2.1.1 数列的概念与简单表示法(一) 第九课时
教学目标 1.理解数列及其有关概念,了解数列和函数之间的关系;
2.了解数列的通项公式,并会用通项公式写出数列的任意一项;
3.对于比较简单的数列,会根据其前几项写出它的通项公式.
教学重点 数列及其有关概念,通项公式及其应用.
教学难点 根据一些数列的前几项抽象、归纳数列的通项公式.
教学过程
导入新课
1、 课本图211中的正方形数分别是多少? 1,3,6,10,…. 图212中正方形数呢? 1,4,9,16,25,…. 像这样按一定次序排列的一列数你能否再举一些?
-1的正整数次幂:-1,1,-1,1,…; 无穷多个数排成一列数:1,1,1,1,….
一些分数排成的一列数:,,,,,….
推进新课[合作探究]
折纸问题 请同学们想一想,一张纸可以重复对折多少次?请同学们随便取一张纸试试。
我们设纸原来的厚度为1长度单位,面积为1面积单位,随依次折的次数,它的厚度和每层纸的面积依次怎样? 随着对折数厚度依次为:2,4,8,16,…,256,…;①
随着对折数面积依次为, , , ,…, ,….
它们的共同特点:都是有一定次序的一列数.
[教师精讲]
1.数列的定义:按一定顺序排列着的一列数叫做数列.
注意:(1)数列的数是按一定次序排列的,因此,如果组成两个数列的数相同而排列次序不同,那么它们就是不同的数列;
(2)定义中并没有规定数列中的数必须不同,因此,同一个数在数列中可以重复出现.
2.数列的项:数列中的每一个数都叫做这个数列的项.各项依次叫做这个数列的第1项(或首项),第2项,…,第n项,…
3.数列的分类: 1)根据数列项数的多少分:
有穷数列:项数有限的数列.无穷数列:项数无限的数列.
2)根据数列项的大小分:
递增数列:从第2项起,每一项都不小于它的前一项的数列.
递减数列:从第2项起,每一项都不大于它的前一项的数列.
常数数列:各项相等的数列.
摆动数列:从第2项起,有些项大于它的前一项,有些项小于它的前一项的数列.
请同学们观察:课本P 33的六组数列,哪些是递增数列、递减数列、常数数列、摆动数列?
[知识拓展] 你能说出上述数列①中的256是这数列的第多少项?能否写出它的第n项?
答 256是这数列的第,我能写出它的第n项,应为an=2n.
[合作探究] 同学们看数列2,4,8,16,…,256,…①中项与项之间的对应关系,
项 2 4 8 16 32
↓ ↓ ↓ ↓ ↓
序号 1 2 3 4 5 你能从中得到什么启示?
4、数列的通项公式
如果数列{an}的第n项an与n之间的关系可以用一个公式来表示,那么这个公式就叫做这个数列的通项公式.
[例题剖析]
例1.根据下面数列{an}的通项公式,写出前5项: (1)an=; (2)an=(-1)n·n.
解:(1)n=1,2,3,4,5.a1=;a2=;a3=;a4=;a5=.
(2)n=1,2,3,4,5.a1=-1;a2=2;a3=-3;a4=4;a5=-5.
例2.根据下面数列的前几项的值,写出数列的一个通项公式:
(1) 3,5,7,9,11,…; (2),,,,,…;
(3) 0,1,0,1,0,1,…; (4) 1,3,3,5,5,7,7,9,9,…;
(5) 2,-6,12,-20,30,-42,….
解:(1)an=2n+1;(2)an=;(3)an=;
(4)将数列变形为1+0,2+1,3+0,4+1,5+0,6+1,7+0,8+1,…,
∴an=n+;
(5)将数列变形为1×2,-2×3,3×4,-4×5,5×6,…, ∴an=(-1)n+1n(n+1).
[合作探究] 函数与数列的比较(由学生完成此表):
函数 | 数列(特殊的函数) | |
定义域 | R或R的子集 | N*或它的有限子集{1,2,…,n} |
解析式 | y=f(x) | an=f(n) |
图象 | 点的集合 | 一些离散的点的集合 |
1、 数列4,5,6,7,8,9,10,…②的图象与我们学过的什么函数的图象有关?
2、 数列1, , , ,…③的图象与我们学过的什么函数的图象有关?
3、 这两数列的图象有什么特点? 其特点为:它们都是一群孤立的点. 位于y轴的右侧.
课堂小结 对于本节内容应着重掌握数列及有关定义,会根据通项公式求其任意一项,并会根据数列的前n项求一些简单数列的通项公式.
布置作业 课本第38页习题2.1 A组第1题.
板书设计
数列的概念与简单表示法(一)
定义 1.数列 例1
2.项
3.一般形式 例2 函数定义
4.通项公式
5.有穷数列
6.无穷数列 |
一、例题
1.写出下面数列的一个通项公式,使它的前4项分别是下列各数:
(1)1,3,5,7;an=2n-1 (2); an=或
(3), , ,. an=-.
2.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)1,0,1,0; 〔an=,n∈N*〕
(2)-, , , ,; 〔an=(-1)n·〕
(3)7,77,777,7 777; 〔an=×(10n-1)〕
(4)-1,7,-13,19,-25,31; 〔an=(-1)n(6n-5)〕
(5), , ,. 〔an=〕
3.已知数列{an}的通项公式是an=2n2-n,那么( )
A.30是数列{an}的一项 B.44是数列{an}的一项
C.66是数列{an}的一项 D.90是数列{an}的一项
分析:注意到30,44,66,90均比较小,可以写出这个数列的前几项,如果这前几项中出现了这四个数中的某一个,则问题就可以解决了.若出现的数比较大,还可以用解方程求正整数解的方法加以解决. 答案:C
4.(链接探究题)假定有一张极薄的纸,厚度为cm 就是每200张叠起来刚好为1 cm,现在把这张纸裁一为二,叠起来,它的厚度记为a1;再裁一为二,叠起来,它的厚度记为a2,又裁一为二,叠起来,它的厚度记为a3,这样一裁一叠,每次叠起来所得的厚度依次排列,就得到一个数列:a1,a2,a3,…,ak,….
你能求出这个数列的通项公式吗?你知道a 50 ,即裁了50次、叠了50次后的厚度是多少厘米吗?是否有10层楼高呢?
答案:这个数列的通项公式为an=, 裁了50次、叠了50次后的厚度是5 629 499 534 213.12 cm>56 294 995 km,大于地球到月球距离的146倍.
二、阅读材料
无法实现的奖赏
相传古印度舍罕王朝有一位宰相叫达依尔,据说是他发明了国际象棋,古印度的舍罕王学会了下国际象棋以后,非常激动,他要重赏他的宰相达依尔.
达依尔对他的国王说:陛下,我不要您的重赏,只要您按我下面的办法赏我一些麦粒就可以了:在我的棋盘上(它有个格)第一格赏1粒,第二格赏2粒,第三格赏4粒,第四格赏8粒……依此类推每后一格的麦粒数都是前面一格的两倍.国王答应了达依尔的要求,但是几天以后他就发现事实上这是一个无法兑现的奖赏.
请问国王为什么不能兑现他的奖赏呢?
2.1.2 数列的概念与简单表示法(二) 第十一课时
教学目标 1.了解数列的递推公式,明确递推公式与通项公式的异同;
2.会根据数列的递推公式写出数列的前几项.
教学重点 根据数列的递推公式写出数列的前几项.
教学难点 理解递推公式与通项公式的关系.
教学过程
导入新课
1、什么叫数列的通项公式?
答 如果数列{an}的第n项与序号之间的关系可以用一个公式来表示,那么这个公式就叫做这个数列的通项公式.
2、数列0,1,2,3,…的通项公式为an=n-1(n∈N*); 1,1,1的通项公式为an=1(n∈N*,1≤n≤3);
1, , , ,…的通项公式为an= (n∈N*).
[合作探究] 数列的表示方法
1、 通项公式 2、 图象法、 3、递推公式法
模型一:自上而下
第1层钢管数为4,即1 4=1+3;
第2层钢管数为5,即2 5=2+3;
第3层钢管数为6,即3 6=3+3;
第7层钢管数为10,即7 10=7+3.
an=n+3(1≤n≤7).
生 模型二:上下层之间的关系
a1=4;a2=5=4+1=a1+1;a3=6=5+1=a2+1. 依此类推:an=a n-1+1(2≤n≤7).
我们把数列中具有这种递推关系的式子叫做递推公式.
推进新课
1.递推公式定义:
如果已知数列{an}的第1项(或前几项),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,那么这个公式就叫做这个数列的递推公式.
数列:3,5,8,13,21,34,55,. 递推公式为:a1=3,a2=5,an=an-1+a n-2(3≤n≤8).
2.数列表示方法:列表法(通项公式)、图象法、解析式法.
[例题剖析]
【例1】 设数列{an}满足.写出这个数列的前五项.
解:据题意可知:a1=1,a2=1+ =2,a3=1+ =,a4=1+ =,a5=
【例2】 已知a1=2,an+1=2an,写出前5项,并猜想an.
解: 前5项分别为2,4,8,16,32. 由a1=2,a2=2×2=22,a3=2×22=23观察可得, an=2n.
或者:由a n+1=2an变形可得an=2a n-1,即,依次向下写,一直到第一项,然后将它们乘起来,就有…×,所以an=a1·2n-1=2n.
师 太妙了,真是求解的好方法.所用的这种方法通常叫迭乘法,这种方法在已知递推公式求数列通项的问题中是比较常用的方法,对应的还有迭加法.
[知识拓展] 已知a1=2,an+1=an-4,求an.
法1 写出:a1=2,a2=-2,a3=-6,a4=-10,…观察可得:an=2+(n-1)(n-4)=2-4(n-1).
法2 an-a n-1=-4
an-1-an-2=-4
an-2-an-3=-4
……
∴an=2-4(n-1).
[教师精讲]
(1)数列的递推公式是由初始值和相邻几项的递推关系确定的,如果只有递推关系而无初始值,那么这个数列是不能确定的.
例如,由数列{an}中的递推公式an+1=2an+1无法写出数列{an}中的任何一项,若又知a1=1,则可以依次地写出a2=3,a3=7,a4=15,….
(2)递推公式是给出数列的一种方法,由递推公式可能求出数列的通项公式,也可能求不出通项公式.
[学生活动]
根据各个数列的首项和递推公式,写出它的前五项,并归纳出通项公式.
(1)a1=0,an+1=an+(2n-1)(n∈N); (2)a1=1,a n+1=(n∈N);
(3)a1=3,an+1=3an-2(n∈N).
解:(1)a1=0,a2=1,a3=4,a4=9,a5=16,∴an=(n-1)2.
(2)a1=1,a2=,a3==,a4=,a5==,∴an=.
(3)a1=3=1+2×30,a2=7=1+2×31,a3=19=1+2×32,
a4=55=1+2×33,a5=163=1+2×34,∴an=1+2·3 n-1.
[合作探究]
一只猴子爬一个8级的梯子,每次可爬一级或上跃二级,最多能上跃起三级,从地面上到最上一级,你知道这只猴子一共可以有多少种不同的爬跃方式吗?
分析:这题是一道应用题,这里难在爬梯子有多种形式,到底是爬一级还是上跃二级等情况要分类考虑周到. 爬一级梯子的方法只有一种.
爬一个二级梯子有两种,即一级一级爬是一种,还有一次爬二级,所以共有两种.
若设爬一个n级梯子的不同爬法有an种,
则an=an-1+an-2+an-3(n≥4),
则得到a1=1,a2=2,a3=4及an=a n-1+an-2+an-3(n≥4),就可以求得a8=81.
课堂小结
递推公式与通项公式的区别。
1、 通项公式反映的是项与项数之间的关系,而递推公式反映的是相邻两项(或n项)之间的关系.
2、 对于通项公式,只要将公式中的n依次取1,2,3…,即可得到相应的项.而递推公式则要已知首项(或前n项),才可求得其他的项.
布置作业
课本第38页习题2.1A组第4、6题.
预习内容:课本P41~P 44.
板书设计
数列的概念与简单表示法(二)
一、定义 二、例题讲解 小结:
1.递推公式:
例1 通项公式与
例2 递推公式区别 |