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1、2022年高三數(shù)學(xué)總復(fù)習(xí) 等比數(shù)列教案 理
教學(xué)內(nèi)容分析
這節(jié)課是在等差數(shù)列的基礎(chǔ)上,運(yùn)用同樣的研究方法和研究步驟,研究另一種特殊數(shù)列———等比數(shù)列.重點(diǎn)是等比數(shù)列的定義和通項公式的發(fā)現(xiàn)過程及應(yīng)用,難點(diǎn)是應(yīng)用.
教學(xué)目標(biāo)
1. 熟練掌握等比數(shù)列的定義、通項公式等基本知識,并熟練加以運(yùn)用.
2. 進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生的類比、推理、抽象、概括、歸納、猜想能力.
3. 感受等比數(shù)列豐富的現(xiàn)實(shí)背景,進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生對數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的積極情感.
任務(wù)分析
這節(jié)內(nèi)容由于是在等差數(shù)列的基礎(chǔ)上,運(yùn)用同樣的方法和步驟,研究類似的問題,學(xué)生接受起來較為容易,所以應(yīng)多放手讓學(xué)生思考,并注意運(yùn)用類比思想,這樣不僅有
2、利于學(xué)生分清等差和等比數(shù)列的區(qū)別,而且可以鍛煉學(xué)生從多角度、多層次分析和解決問題的能力.另外,與等差數(shù)列相比等比數(shù)列須要注意的細(xì)節(jié)較多,如沒有零項、q≠0等,在教學(xué)中應(yīng)注意加以比較.
教學(xué)設(shè)計
一、問題情景
在前面我們學(xué)習(xí)了等差數(shù)列,在現(xiàn)實(shí)生活中,我們還會遇到下面的特殊數(shù)列:
1. 在現(xiàn)實(shí)生活中,經(jīng)常會遇到下面一類特殊數(shù)列.下圖是某種細(xì)胞分裂的模型.
細(xì)胞分裂個數(shù)可以組成下面的數(shù)列:
1,2,4,8,…
2. 一種計算機(jī)病毒可以查找計算機(jī)中的地址薄,通過電子函件進(jìn)行傳播.如果把病毒制造者發(fā)送病毒稱為第一輪,函件接收者發(fā)送病毒稱為第二輪,依此類推.假設(shè)每一輪每一臺計算機(jī)都感染2
3、0臺計算機(jī),那么,在不重復(fù)的情況下,這種病毒每一輪感染的計算機(jī)數(shù)構(gòu)成的數(shù)列是
1,20,202,203,…
(3)除了單利,銀行還有一種支付利息的方式———復(fù)利,即把前一期的利息和本金加在一起算作本金,再計算下一期的利息,也就是通常說的“利滾利”.按照復(fù)利計算本利和的公式是
本利和=本金×(1+利率)存期
例如,現(xiàn)在存入銀行10000元錢,年利率是1.98%,那么按照復(fù)利,5年內(nèi)各年末得到的本利和分別是(計算時精確到小數(shù)點(diǎn)后2位):
表47-1
時 間
年初本金(元)
年末本利和(元)
第1年
10000
10000×1.0198
第2年
10000×1.0198
4、10000×1.01982
第3年
10000×1.01982
10000×1.01983
第4年
10000×1.01983
10000×1.01984
第5年
10000×1.01984
10000×1.01985
各年末的本利和(單位:元)組成了下面的數(shù)列:
10000×10198,10000×101982,10000×101983,10000×101984,10000×101985.
問題:回憶等差數(shù)列的研究方法,我們對這些數(shù)列應(yīng)作如何研究?
二、建立模型
結(jié)合等差數(shù)列的研究方法,引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用從特殊到一般的思想方法分析和探究,發(fā)現(xiàn)這些數(shù)列的共同特點(diǎn)
5、,從而歸納出等比數(shù)列的定義及符號表示:
一般地,如果一個數(shù)列從第2項起,每一項與它的前一項的比等于同一個常數(shù),那么這個數(shù)列叫作等比數(shù)列,這個常數(shù)叫作等比數(shù)列的公比,公比通常用字母q表示(q≠0).即
[問 題]
1. q可以為0嗎?有沒有既是等差,又是等比的數(shù)列?
2. 運(yùn)用類比的思想可以發(fā)現(xiàn),等比數(shù)列的定義是把等差數(shù)列的定義中的“差”換成了“比”,同樣,你能類比得出等比數(shù)列的通項公式嗎?如果能得出,試用以上例子加以檢驗.
對于2,引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用類比的方法:等差數(shù)列通項公式為an=a1+(n-1)d,即a1與(n-1)個d的和,等比數(shù)列的通項公式應(yīng)為an等于a1與(n-1)個q的乘積,
6、即an=a1qn-1.上面的幾個例子都滿足通項公式.
3. 你如何論證上述公式的正確性.
證法1:同等差數(shù)列———?dú)w納法.
證法2:類比等差數(shù)列,累乘可得,即
各式相乘,得an=a1qn-1.
歸納特點(diǎn):(1)an是關(guān)于n的指數(shù)形式.
(2)和等差數(shù)列類似,通項公式中有an,a1,q,n四個量,知道其中三個量可求另一個量.
三、解釋應(yīng)用
[例 題]
1. 某種放射性物質(zhì)不斷衰變?yōu)槠渌镔|(zhì),每經(jīng)過一年剩留的這種物質(zhì)是原來的84%,問:這種物質(zhì)的半衰期為多長?
解:設(shè)這種物質(zhì)最初的質(zhì)量是1,經(jīng)過n年,剩留量是an.由已知條件,得數(shù)列{an}是一個等比數(shù)列,其中a1=0.84
7、,q=0.84.
設(shè)an=0.5,則0.84n=0.5.
兩邊取對數(shù),得nlg0.84=lg0.5.
用計算器計算,得n≈4.
答:這種物質(zhì)的半衰期大約為4年.
2. 一個等比數(shù)列的第3項和第4項分別是12和18,求它的第1項與第2項.
解:設(shè)這個等比數(shù)列的第1項是a1,公比是q,那么
注:例1、例2體現(xiàn)了方程思想的應(yīng)用,這也是有關(guān)等差、等比數(shù)列運(yùn)算中常用的思想方法.
3. 已知數(shù)列{an},{bn}是項數(shù)相同的等比數(shù)列,那么{anbn}是否為等比數(shù)列?如果是,證明你的結(jié)論;如果不是,說明理由.
解:可以得到:如果{an},{bn}是項數(shù)相同的等比數(shù)列,那么{an·bn}
8、也是等比數(shù)列.
證明如下:
設(shè)數(shù)列{an}的公比為p,{bn}的公比為q,那么數(shù)列{an·bn}的第n項與第n+1項分別為a1pn-1·b1qn-1與a1pn·b1qn,即a1b1(pq)n-1與a1b1(pq)n.兩項相比,得
顯然,它是一個與n無關(guān)的常數(shù),所以{an·bn}是一個以pq為公比的等比數(shù)列.
特別地,如果{an}是等比數(shù)列,c是不等于0的常數(shù),那么數(shù)列{c·an}也是等比數(shù)列.
[練 習(xí)]
1. 在等比數(shù)列{an}中,
(1)a5=4,a7=6,求a9.
(2)a5-a1=15,a4-a2=6,求a3.
2. 設(shè){an}是正項等比數(shù)列,問:是等比數(shù)列嗎?為
9、什么?
3. 三個數(shù)成等比數(shù)列,并且它們的和等于14,它們的積等于64,求這三個數(shù).
4. 設(shè)等比數(shù)列{an},{bn}的公比分別是p,q.
(1)如果p=q,那么{an+bn}是等比數(shù)列嗎?
(2)如果p≠q,那么{an+bn}是等比數(shù)列嗎?
四、拓展延伸
引導(dǎo)學(xué)生分析思考如下三個問題:
(1)如果三個數(shù)a,G,b成等比數(shù)列,則G叫作a,b的等比中項,那么如何用a,b表示G呢?這個式子是三個數(shù)a,G,b成等比數(shù)列的什么條件?
(2)在直角坐標(biāo)系中,畫出通項公式為an=2n的數(shù)列的圖像和函數(shù)y=2x-1的圖像.對比一下,你發(fā)現(xiàn)了什么?
(3)已知數(shù)列{an}滿足an-an-1
10、=2n(n≥2),數(shù)列{bn}滿足,你會求它們的通項公式嗎?
五、回顧反思
1. 在這節(jié)課上,你有哪些收獲?
2. 你能用幾個概念、幾個公式來概括等比數(shù)列的有關(guān)內(nèi)容嗎?試試看.
點(diǎn) 評
這是一節(jié)典型的類比教學(xué)的案例,這節(jié)課的內(nèi)容與等差數(shù)列的內(nèi)容和研究方法非常相似,但設(shè)計者從類比入手,讓學(xué)生親自去發(fā)現(xiàn),猜想,解決,無論從問題的提出,還是在解決方式、細(xì)節(jié)的處理上,和上節(jié)均有較大不同.相信這節(jié)課除了使學(xué)生可以更加熟練地掌握等差數(shù)列、等比數(shù)列的有關(guān)知識及常用的解題思想方法外,對類比思想的運(yùn)用還會有所感悟和體會.
美中不足的是,等比數(shù)列的現(xiàn)實(shí)模型比較多,而這篇案例在對比方面的運(yùn)用略顯單?。?