第一篇:高中數(shù)學(xué)新課程創(chuàng)新教學(xué)設(shè)計(jì)案例50篇___45_等差數(shù)列
等差數(shù)列
教材分析
等差數(shù)列是高中階段研究的兩種最常見的數(shù)列之一.這節(jié)內(nèi)容在一些具體實(shí)例的基礎(chǔ)上,歸納、抽象、概括出了等差數(shù)列的定義及其通項(xiàng)公式.教學(xué)重點(diǎn)是等差數(shù)例的定義及通項(xiàng)公式的發(fā)現(xiàn)過程及有關(guān)知識的應(yīng)用.教學(xué)難點(diǎn)是理解公式的實(shí)質(zhì)并加以靈活運(yùn)用.
教學(xué)目標(biāo)
1.理解等差數(shù)列的概念,掌握其通項(xiàng)公式及實(shí)質(zhì)并會熟練應(yīng)用.
2.通過對等差數(shù)列概念及通項(xiàng)公式的歸納、抽象和概括,體驗(yàn)等差數(shù)列概念的形成過程,培養(yǎng)學(xué)生的抽象、概括能力.
3.培養(yǎng)從特殊到一般,再從一般到特殊的數(shù)學(xué)思想,并鍛煉學(xué)生歸納、猜想、論證的能力.
任務(wù)分析
這節(jié)課是在實(shí)例的基礎(chǔ)上,采用從特殊到一般,再從一般到特殊的思想,對此,學(xué)生接受起來并不太困難.對于等差數(shù)列的定義及通項(xiàng)公式的發(fā)現(xiàn),要完全地放給學(xué)生自己討論,探究,以便于充分調(diào)動學(xué)生的主觀能動性,使其充分體驗(yàn)到成功的樂趣.對于通項(xiàng)公式,不要只看表面,更要看到公式的實(shí)質(zhì)———四個(gè)量之間的一個(gè)等量關(guān)系,以便于以后運(yùn)用方程思想靈活解決有關(guān)問題.
教學(xué)設(shè)計(jì)
一、問題情景
在現(xiàn)實(shí)生活中,經(jīng)常會遇到下面的特殊數(shù)列.
1.我們經(jīng)常這樣數(shù)數(shù),從0開始,每隔5個(gè)數(shù)一次,可以得到數(shù)列:
0.5,______________,______________,______________,______________,… 2.水庫的管理人員為了保證優(yōu)質(zhì)魚類有良好的生活環(huán)境,用定期放水清庫的辦法清理水庫中的雜魚.如果一個(gè)水庫的水位為18m,自然放水每天水位降低2.5m,最低降至5m,那么從開始放水算起,到可以進(jìn)行清理工作的那天,水庫每天的水位組成數(shù)列(單位:m): 18,______________,______________,______________,______________,5.5. 3.我國現(xiàn)行儲蓄制度規(guī)定銀行支付存款利息的方式為單利,即不把利息加入本金計(jì)算下一期的利息.按照單利計(jì)算本利和的公式是:
本利和=本金×(1+利率×存期).
例如,按活期存入10000元錢,年利率是0.72%,那么按照單利,5年內(nèi)各年末的本利和組成的數(shù)列是
______________,______________,______________,______________,______________ .
問題:上面的數(shù)列有什么共同特點(diǎn)? 你能用數(shù)學(xué)語言(符號)描述這些特點(diǎn)嗎?
二、建立模型
一般地,如果一個(gè)數(shù)列從第2項(xiàng)起,每一項(xiàng)與它的前一項(xiàng)的差等于同一個(gè)常數(shù),那么這個(gè)數(shù)列就叫作等差數(shù)列,這個(gè)常數(shù)叫作等差數(shù)列的公差,公差通常用字母d表示,即an+1-an=d(n∈N+).
[問 題]
(1)如果三個(gè)數(shù)a,A,b成等差數(shù)列,那么A叫a,b的等差中項(xiàng).你能用a,b表示A嗎?
(2)你能猜想出問題情景中的3個(gè)數(shù)列各自的通項(xiàng)公式嗎?
(3)一般地,對于等差數(shù)列{an},你能用基本量a1,d來表示其通項(xiàng)嗎? 解法1:歸納:a1=a1,a2=a1+d,a3=a1+2d,…,an=a1+(n-1)d.
解法2:累加:a2-a1=d,a3-a2=d,…,an-an-1=d,各式相加,得an-a1=(n-1)d,∴an=a1+(n-1)d. [思 考]
(1)這個(gè)通項(xiàng)公式有何特點(diǎn)?是關(guān)于n的幾次式的形式?d可以等0嗎?(2)此公式中有幾個(gè)量? [結(jié) 論](1)等差數(shù)列通項(xiàng)公式是關(guān)于n的一次式的形式,n的系數(shù)為d.當(dāng)d=0時(shí),該數(shù)列為常數(shù)列.
(2)此公式中有四個(gè)量,即an,a1,n,d,知道其中任何三個(gè)可求另外一個(gè),所以,通項(xiàng)公式實(shí)質(zhì)是四個(gè)量之間的關(guān)系.
三、解釋應(yīng)用
[例 題]
1.(1)求等差數(shù)列8,5,2,…的第20項(xiàng).
(2)-401是不是等差數(shù)列-5,-9,-13,…的項(xiàng)?如果是,是第幾項(xiàng)?
2.某市出租車的計(jì)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)為1.2元/千米,起步價(jià)為10元,即最初的4km(不含4km)計(jì)費(fèi)10元.如果某人乘坐該市的出租車去往14km處的目的地,且一路暢通,等候時(shí)間為0,須要支付多少車費(fèi)?
解:根據(jù)題意,當(dāng)該市出租車的行程大于或等于4km時(shí),每增加1km,乘客須要支付1.2元.所以,可建立一個(gè)等差數(shù)列{an}來計(jì)算車費(fèi).
令a1=11.2,表示4km處的車費(fèi),公差d=1.2.那么,當(dāng)出租車行至14km處時(shí),n=11,此時(shí)須要支付車費(fèi)a11=11.2+(11-1)×1.2=23.2(元).
答:須要支付車費(fèi)23.2元.
3.已知數(shù)列{an}的通項(xiàng)公式為an=pn+q,其中p,q為常數(shù),且p≠0,那么這個(gè)數(shù)列一定是等差數(shù)列嗎?
分析:判定{an}是不是等差數(shù)列,可以利用等差數(shù)列的定義,也就是看an-an-1(n>1)是不是一個(gè)與n無關(guān)的常數(shù).
解:取數(shù)列{an}中的任意相鄰兩項(xiàng)an與an-1(n>1),求差,得 an-an-1=(pn+q)-[p(n-1)+q]= pn+q-(pn-p+q)=p.
它是一個(gè)與n無關(guān)的數(shù).所以{an}是等差數(shù)列. [練習(xí)] 1.在等差數(shù)列中,(1)已知a5=-1,a8=2,求a1與d.(2)已知a1+a6=12,a4=7,求a9. 2.已知{an}是等差數(shù)列.
(1)2a5=a3+a7是否成立?2a5=a1+a9是否成立?
(2)2an=an-2+an+2(n>2)是否成立?2an=an-k+an+k(n>k>0)是否成立?
3.已知數(shù)列{an},{bn}的通項(xiàng)公式分別為an=an+2,bn=bn+1(a,b是常數(shù)),且a>b,那么這兩個(gè)數(shù)列中的序號與數(shù)值均相等的項(xiàng)的個(gè)數(shù)有幾個(gè)?
四、拓展延伸
(1)在直角坐標(biāo)系中,畫出通項(xiàng)公式為an=3n-5的數(shù)列的圖像,并說出這個(gè)數(shù)列的圖像有什么特點(diǎn).該圖像與y=3x-5的圖像有什么關(guān)系?據(jù)此,你能得出一般性的結(jié)論嗎?
(2)通項(xiàng)公式的四個(gè)量中知道其中三個(gè)量可求另一個(gè)量,你能據(jù)此編出一些不同的題目嗎?
(3)對于兩個(gè)次數(shù)相同的等差數(shù)列{an}和{bn},{an+bn},{an·bn},(bn≠0)是否為等差數(shù)列?
點(diǎn) 評
教師能否調(diào)動學(xué)生的積極性和能否真正培養(yǎng)學(xué)生能力,提高課堂效率,很大程度上取決于教師能否設(shè)計(jì)出既符合教材要求又符合學(xué)生的認(rèn)知水平的問題.這節(jié)課正是通過恰當(dāng)?shù)卦O(shè)計(jì)一系列問題,層層遞進(jìn),使問題得到了全面解決,這樣不僅鍛煉了學(xué)生思維,培養(yǎng)了學(xué)生能力,而且也充分體現(xiàn)了新課程的理念.
值得一提的是,利用歸納的方式引導(dǎo)學(xué)生建立概念并及時(shí)在應(yīng)用中深化,是這篇案例的突出特點(diǎn).
第二篇:第二部分高中數(shù)學(xué)新課程創(chuàng)新教學(xué)設(shè)計(jì)案例
第二部分 高中數(shù)學(xué)新課程創(chuàng)新教學(xué)設(shè)計(jì)案例
正弦函數(shù)的性質(zhì)
教材分析
這篇案例的內(nèi)容是在學(xué)生已經(jīng)掌握正弦函數(shù)圖像的基礎(chǔ)上,通過觀察、歸納和總結(jié),得出正弦函數(shù)的五個(gè)重要性質(zhì),即正弦函數(shù)的定義域、值域、周期性、奇偶性和單調(diào)性.教學(xué)重點(diǎn)是正弦函數(shù)的圖像特征及五個(gè)重要性質(zhì),難點(diǎn)是周期函數(shù)及最小正周期的意義.由于周期函數(shù)的概念比較抽象,因此,在引入定義之前,應(yīng)注意通過具體實(shí)例讓學(xué)生充分體會這種“周而復(fù)始”的現(xiàn)象,體會新概念的形成過程.
教學(xué)目標(biāo)
1.引導(dǎo)學(xué)生通過觀察,分析y=sinx的圖像,進(jìn)而歸納、總結(jié)出正弦函數(shù)的圖像特征,并抽象出函數(shù)性質(zhì),培養(yǎng)學(xué)生觀察、分析圖像的能力和數(shù)形結(jié)合的能力.
2.理解和掌握正弦函數(shù)的五個(gè)重要性質(zhì),能夠解決與正弦函數(shù)有關(guān)的函數(shù)的值域、最小正周期及單調(diào)區(qū)間等簡單問題.
3.使學(xué)生進(jìn)一步了解從特殊到一般、從一般到特殊的思維方法,體會分析、探索、化歸、類比的科學(xué)研究方法在解決數(shù)學(xué)問題中的應(yīng)用.
4.使學(xué)生初步體會事物周期變化的一些奧秘,進(jìn)一步提高學(xué)生對數(shù)學(xué)的學(xué)習(xí)興趣.
任務(wù)分析
這節(jié)內(nèi)容是在學(xué)生已經(jīng)掌握了正弦函數(shù)圖像特征的基礎(chǔ)上,運(yùn)用數(shù)學(xué)的符號語言把圖像特征進(jìn)一步“量化”,從而得出正弦函數(shù)的五個(gè)性質(zhì).一般來說,從正弦曲線的形狀,可以很清晰地看出正弦函數(shù)的定義域、值域、最值、符號、周期性、奇偶性、單調(diào)性等,但對于周期性及單調(diào)區(qū)間的表述,學(xué)生可能會有一定的困難.因此,在引入周期函數(shù)的定義之前,要讓學(xué)生充分觀察圖像,必要時(shí)可把物理中的彈簧振動的實(shí)驗(yàn)再做一做,讓學(xué)生體會“周而復(fù)始”的現(xiàn)象,體會概念的形成過程.
此外,對于周期函數(shù),還應(yīng)強(qiáng)調(diào)以下幾點(diǎn): 1.x應(yīng)是“定義域內(nèi)的每一個(gè)值”.
2.對于某些周期函數(shù),在它所有的周期中,不一定存在一個(gè)最小的正周期,即某些周期函數(shù)沒有最小正周期. 3.對于一個(gè)周期函數(shù)f(x),如果在它的所有周期中存在一個(gè)最小的正數(shù),那么這個(gè)最小的正數(shù)就叫作f(x)的最小正周期.今后涉及的周期,如果不加特殊說明,一般都是指函數(shù)的最小正周期.
教學(xué)設(shè)計(jì)
一、問題情境
1.教師提出問題,引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)
我們學(xué)習(xí)過正弦函數(shù)圖像的畫法,并通過觀察圖像,得到了正弦曲線的一些特征,那么這些特征體現(xiàn)了正弦函數(shù)怎樣的性質(zhì)呢?
用投影膠片展示正弦曲線,引導(dǎo)學(xué)生探索正弦函數(shù)的性質(zhì):
注:由此學(xué)生得出正弦函數(shù)的如下性質(zhì):(1)定義域?yàn)镽.
(2)值域?yàn)椋郏?,1],當(dāng)且僅當(dāng)x=2kπ+當(dāng)且僅當(dāng)x=2kπ-
(k∈Z)時(shí),正弦函數(shù)取得最大值1,(k∈Z)時(shí),正弦函數(shù)取得最小值-1.
注:在此處,教師應(yīng)提醒學(xué)生注意前面的“2kπ”,使學(xué)生初步感受一下正弦函數(shù)的“周而復(fù)始”性.
2.教師進(jìn)一步提出問題
從正弦曲線我們注意到,函數(shù)y=sinx在x∈[-2π,0],x∈[2π,4π],x∈[4π,6π],…時(shí)的圖像與x∈[0,2π]的形狀完全一樣,只是位置不同,這種特征體現(xiàn)了正弦函數(shù)的什么性質(zhì)呢?
(設(shè)計(jì)目的:引導(dǎo)學(xué)生從物理中彈簧的振動,即小球在平衡位置的往復(fù)運(yùn)動,體會事物的“周期性”變化)
(2)數(shù)學(xué)中的這種周期性變化能否用一個(gè)數(shù)學(xué)式子來體現(xiàn)?
二、建立模型 1.引導(dǎo)學(xué)生探究
2.教師明晰
通過學(xué)生的討論,歸納出周期函數(shù)的定義:
一般地,對于函數(shù)y=f(x),如果存在一個(gè)非零常數(shù)T,使定義域內(nèi)的每一個(gè)x值,都滿足f(x±T)=f(x),那么函數(shù)f(x)就叫作周期函數(shù),非零常數(shù)T叫作這個(gè)函數(shù)的周期.
說明:若學(xué)生歸納和總結(jié)出周期函數(shù)的如下定義,也應(yīng)給以充分的肯定.
如果某函數(shù)對于自變量的一切值每增加或減少一個(gè)定值,函數(shù)值就重復(fù)出現(xiàn),那么這個(gè)函數(shù)就叫作周期函數(shù).
給出最小正周期的概念:對于一個(gè)周期函數(shù)f(x),如果在它所有的周期中存在一個(gè)最小的正數(shù),那么這個(gè)最小正數(shù)就叫作它的最小正周期.教科書中今后涉及的周期,如果不加特殊說明,一般都是指函數(shù)的最小正周期.
3.深化定義的內(nèi)涵
(1)觀察等式sin(y=sinx的周期?為什么?
+)=sin是否成立?如果成立,能不能說是正弦函數(shù)(2)函數(shù)f(x)=c是周期函數(shù)嗎?它有沒有最小正周期? 3.歸納正弦函數(shù)的性質(zhì)
通過觀察圖像,我們得到了正弦函數(shù)的定義域、值域、周期性等性質(zhì),除此之外,正弦函數(shù)還有哪些性質(zhì)呢?
教師引導(dǎo)學(xué)生歸納出以下兩條性質(zhì):
奇偶性:由誘導(dǎo)公式sin(-x)=-sinx,知正弦函數(shù)是奇函數(shù),其圖像關(guān)于原點(diǎn)對稱. 單調(diào)性:觀察正弦曲線可以看出,當(dāng)x由-由-1增大到1;當(dāng)x由
增大到
增大到時(shí),曲線逐漸上升,sinx的值
時(shí),曲線逐漸下降,sinx的值由1減小到-1.因此,+2kπ](k∈Z)上都是增函數(shù),其值從-1+2kπ](k∈Z)上都是減函數(shù),其值從1減正弦函數(shù)在每一個(gè)閉區(qū)間[-增大到1;在每一個(gè)閉區(qū)間[小到-1.
三、解釋應(yīng)用 1.例題分析
+2kπ,+2kπ,例1 求使下列函數(shù)取得最大值和最小值的x的集合,并說出最大值和最小值是什么.(1)y=sin2x.
(2)y=sinx+2.
(3)y=asinx+b.
(4)y=2cos2x+5sinx-4.
解:(1)當(dāng)2x=2kπ+(k∈Z),即x=kπ+(k∈Z)時(shí),函數(shù)y=sin2x取得最
(k∈Z)時(shí),函數(shù)y=sin2x大值,最大值是1;當(dāng)2x=2kπ-取得最小值,最小值是-1.
(k∈Z),即x=kπ-∴使函數(shù)取得最大值的x的集合為{x|x=kπ+取得最小值的x的集合為{x|x=kπ-
(k∈Z)},最大值是1;使函數(shù)
(k∈Z)},最小值是-1.
(2)由于函數(shù)y=sinx與函數(shù)y=sinx+2同時(shí)取得最大值和最小值.因此,當(dāng)x=2kπ+(k∈Z)時(shí),函數(shù)y=sinx+2取得最大值,最大值為3;當(dāng)x=2kπ-
(k∈Z)時(shí),函數(shù)y=sinx+2取得最小值,最小值為1.
∴使函數(shù)取得最大值的x的集合為{x|x=2kπ+取得最小值的x的集合為{x|x=2kπ-
(k∈Z)},最大值為3;使函數(shù)
(k∈Z)},最小值為1.
(3)當(dāng)a>0時(shí),使函數(shù)取得最大值時(shí)的x的集合為{x|x=2kπ+=a+b;使函數(shù)取得最小值時(shí)的x的集合為{x|x=2kπ-
(k∈Z)},ymax
(k∈Z)},ymin=-a+b. 當(dāng)a<0時(shí),使函數(shù)取得最大值時(shí)的x的集合為{x|x=2kπ-a+b;使函數(shù)取得最小值時(shí)的x的集合為{x|x=2kπ+
(k∈Z)},ymax=-
(k∈Z)},ymin=a+b.
(4)y=2cos2x+5sinx-4=-2sin2x+5sinx-2=
設(shè)t=sinx,則y=二次函數(shù)的最大值和最小值問題了.,且t∈[-1,1],于是問題就變成求閉區(qū)間上當(dāng)t=1,即sinx=1時(shí),ymax=1,取最大值時(shí)x的集合為{x|x=2kπ+
(k∈Z)};
當(dāng)t=-1,即sinx=-1時(shí),ymin=-9,取最小值時(shí)x的集合為{x|x=2kπ-∈Z)}.[練習(xí)]
求下列函數(shù)的最值,以及使函數(shù)取得值時(shí)的自變量x的集合.
(k(1)y=|a|sinx+b.
(2)y=-sin2x+例2 求下列函數(shù)的周期.
sinx+.
(1)y=sin2x.
(2)y=.
解:(1)要求函數(shù)y=sin2x的周期,只須尋求使等式sin2(x+T)=sin2x恒成立的最小正數(shù)T即可.
∵使sin(2x+2T)=sin2x恒成立的正數(shù)2T的最小值是2π,∴當(dāng)2T=2π時(shí),T=π. 因此,函數(shù)y=sin2x的周期為π.
(2)要求函數(shù)y=的周期,只須尋求使等式 2.教師啟發(fā),誘導(dǎo)學(xué)生自主反思
(1)從上面的例題分析中,你是否有所發(fā)現(xiàn)?(這類函數(shù)的周期好像只與x的系數(shù)有關(guān))
(2)一般地,函數(shù)y=Asin(ωx+φ)(其中A≠0,ω>0,x∈R)的周期是多少? [要求函數(shù)y=Asin(ωx+φ)的周期,只須尋求使等式Asin[ω(x+T)+φ]=Asin(ωx+φ),即Asin(ωx+φ+ωT)=Asin(ωx+φ)恒成立的最小正數(shù)T即可.
∵使Asin(ωx+φ+ωT)=Asin(ωx+φ)恒成立的正數(shù)ωT,最小值是2π,∴當(dāng)ωT=2π時(shí),T=.因此,函數(shù)y=Asin(ωx+φ)(A≠0,ω>0,x∈R)的周期為3.鞏 固 [練習(xí)] 求下列函數(shù)的周期.
4.進(jìn)一步強(qiáng)化
例3 不求值,指出下列各式大于零還是小于零.
例4 確定下列函數(shù)的單調(diào)區(qū)間.(1)y=1-sin3x.
(2)y=log2sin3x.
四、拓展延伸
1.若常數(shù)T為f(x)的周期,nT(n∈N*)是否也是它的周期? 2.你能證明正弦函數(shù)的最小正周期是2π嗎?
3.某港口的水深y(m)是時(shí)間t(0≤t≤24,單位:h)的函數(shù),下面是該港口的水深表: 表35-1
經(jīng)過長時(shí)間的觀察,描出的曲線如圖所示,經(jīng)擬合,該曲線可近似地看成正弦函數(shù)y=Asinωt+B的圖像.
(1)試根據(jù)數(shù)據(jù)表和曲線,求出函數(shù)y=Asinωt+B的表達(dá)式.
(2)一般情況下,船舶航行時(shí)船底同海底的距離不少于4.5m時(shí)是安全的.如果某船的吃水深度(船底與水面的距離)為7m,那么該船在什么時(shí)間段能夠安全進(jìn)港?若該船欲當(dāng)天安全離港,它在港內(nèi)停留的時(shí)間最多不能超過多長時(shí)間(忽略離港用的時(shí)間)?
第三篇:高中數(shù)學(xué)新課程創(chuàng)新教學(xué)設(shè)計(jì)案例50篇 46 等差數(shù)列的前n項(xiàng)和
等差數(shù)列的前n項(xiàng)和
教材分析
等差數(shù)列的前n項(xiàng)和是數(shù)列的重要內(nèi)容,也是數(shù)列研究的基本問題.在現(xiàn)實(shí)生活中,等差數(shù)列的求和是經(jīng)常遇到的一類問題.等差數(shù)列的求和公式,為我們求等差數(shù)列的前n項(xiàng)和提供了一種重要方法.
教材首先通過具體的事例,探索歸納出等差數(shù)列前n項(xiàng)和的求法,接著推廣到一般情況,推導(dǎo)出等差數(shù)列的前n項(xiàng)和公式.為深化對公式的理解,通過對具體例子的研究,弄清等差數(shù)列的前n項(xiàng)和與等差數(shù)列的項(xiàng)、項(xiàng)數(shù)、公差之間的關(guān)系,并能熟練地運(yùn)用等差數(shù)列的前n項(xiàng)和公式解決問題.這節(jié)內(nèi)容重點(diǎn)是探索掌握等差數(shù)列的前n項(xiàng)和公式,并能應(yīng)用公式解決一些實(shí)際問題,難點(diǎn)是前n項(xiàng)和公式推導(dǎo)思路的形成.
教學(xué)目標(biāo)
1.通過等差數(shù)列前n項(xiàng)和公式的推導(dǎo),讓學(xué)生體驗(yàn)數(shù)學(xué)公式產(chǎn)生、形成的過程,培養(yǎng)學(xué)生抽象概括能力.
2.理解和掌握等差數(shù)列的前n項(xiàng)和公式,體會等差數(shù)列的前n項(xiàng)和與二次函數(shù)之間的聯(lián)系,并能用公式解決一些實(shí)際問題,培養(yǎng)學(xué)生對數(shù)學(xué)的理解能力和邏輯推理能力.
3.在研究公式的形成過程中,培養(yǎng)學(xué)生的探究能力、創(chuàng)新能力和科學(xué)的思維方法.
任務(wù)分析
這節(jié)內(nèi)容主要涉及等差數(shù)列的前n項(xiàng)公式及其應(yīng)用.
對公式的推導(dǎo),為便于學(xué)生理解,采取從特殊到一般的研究方法比較適宜,如從歷史上有名的求和例子1+2+3+……+100的高斯算法出發(fā),一方面引發(fā)學(xué)生對等差數(shù)列求和問題的興趣,另一方面引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)等差數(shù)列中任意的第k項(xiàng)與倒數(shù)第k項(xiàng)的和等于首項(xiàng)與末項(xiàng)的和這個(gè)規(guī)律,進(jìn)而發(fā)現(xiàn)求等差數(shù)列前n項(xiàng)和的一般方法,這樣自然地過渡到一般等差數(shù)列的求和問題.對等差數(shù)列的求和公式,要引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識公式本身的結(jié)構(gòu)特征,弄清前n項(xiàng)和與等差數(shù)列的項(xiàng)、項(xiàng)數(shù)、公差之間的關(guān)系.為加深對公式的理解和運(yùn)用,要強(qiáng)化對實(shí)例的教學(xué),并通過對具體實(shí)例的分析,引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會解決問題的方法.特別是對實(shí)際問題,要引導(dǎo)學(xué)生從實(shí)際情境中發(fā)現(xiàn)等差數(shù)列的模型,恰當(dāng)選擇公式.對于等差數(shù)列前n項(xiàng)和公式和二次函數(shù)之間的聯(lián)系,可引導(dǎo)學(xué)生拓展延伸.
教學(xué)設(shè)計(jì)
一、問題情景
1.在200多年前,有個(gè)10歲的名叫高斯的孩子,在老師提出問題:“1+2+3+…+100=?”時(shí),很快地就算出了結(jié)果.他是怎么算出來的呢?他發(fā)現(xiàn)1+100=2+99=3+97=…=50+51=101,于是1+2+…+100=101×50=5050.
2.受高斯算法啟發(fā),你能否求出1+2+3+…+n的和.
3.高斯的方法妙在哪里呢?這種方法能否推廣到求一般等差數(shù)列的前n項(xiàng)和?
二、建立模型
1.數(shù)列的前n項(xiàng)和定義
對于數(shù)列{an},我們稱a1+a2+…+an為數(shù)列{an}的前n項(xiàng)和,用Sn表示,即Sn=a1+a2+…+an.
2.等差數(shù)列的求和公式
(1)如何用高斯算法來推導(dǎo)等差數(shù)列的前n項(xiàng)和公式? 對于公差為d的等差數(shù)列{an}:
Sn=a1+(a1+d)+(a1+2d)+…+[a1+(n—1)d],①
依據(jù)高斯算法,將Sn表示為Sn=an+(an—d)+(an—2d)+…+[an—(n—1)d].
②
由此得到等差數(shù)列的前n項(xiàng)和公式
小結(jié):這種方法稱為反序相加法,是數(shù)列求和的一種常用方法.
(2)結(jié)合通項(xiàng)公式an=a1+(n—1)d,又能得怎樣的公式?
(3)兩個(gè)公式有什么相同點(diǎn)和不同點(diǎn),各反映了等差數(shù)列的什么性質(zhì)? 學(xué)生討論后,教師總結(jié):相同點(diǎn)是利用二者求和都須知道首項(xiàng)a1和項(xiàng)數(shù)n;不同點(diǎn)是前者還須要知道an,后者還須要知道d.因此,在應(yīng)用時(shí)要依據(jù)已知條件合適地選取公式.公式本身也反映了等差數(shù)列的性質(zhì):前者反映了等差數(shù)列的任意的第k項(xiàng)與倒數(shù)第k項(xiàng)的和都等于首、末兩項(xiàng)之和,后者反映了等差數(shù)的前n項(xiàng)和是關(guān)于n的沒有常數(shù)項(xiàng)的“二次函數(shù)”.
三、解釋應(yīng)用 [例 題]
1.根據(jù)下列各題中的條件,求相應(yīng)的等差數(shù)列{an}的前n項(xiàng)和Sn.
(1)a1= —4,a8= —18,n=8.(2)a1=14.5,d=0.7,an=32.
注:恰當(dāng)選用公式進(jìn)行計(jì)算.
2.已知一個(gè)等差數(shù)列{an}前10項(xiàng)的和是310,前20項(xiàng)的和是1220.由這些條件能確定這個(gè)等差數(shù)列的前n項(xiàng)和的公式嗎?
分析:將已知條件代入等差數(shù)列前n項(xiàng)和的公式后,可得到兩個(gè)關(guān)于a1與d的關(guān)系式,它們都是關(guān)于a1與d的二元一次方程,由此可以求得a1與d,從而得到所求前n項(xiàng)和的公式.
解:由題意知
注:(1)教師引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識到等差數(shù)列前n項(xiàng)和公式,就是一個(gè)關(guān)于an,a1,n或者a1,n,d的方程,使學(xué)生能把方程思想和前n項(xiàng)和公式相結(jié)合,再結(jié)合通項(xiàng)公式,對a1,d,n,an及Sn這五個(gè)量知其三便可求其二.
(2)本題的解法還有很多,教學(xué)時(shí)可鼓勵(lì)學(xué)生探索其他的解法.例如,3.2000年11月14日教育部下發(fā)了《關(guān)于在中小學(xué)實(shí)施“校校通”工程的通知》.某市據(jù)此提出了實(shí)施“校校通”工程的總目標(biāo):從20XX年起用10年的時(shí)間,在全市中小學(xué)建成不同標(biāo)準(zhǔn)的校園網(wǎng).據(jù)測算,20XX年該市用于“校校通”工程的經(jīng)費(fèi)500萬元.為了保證工程的順利實(shí)施,計(jì)劃每年投入的資金都比上一年增加50萬元.那么從20XX年起的未來10年內(nèi),該市在“校校通”工程中的總投入是多少?
教師引學(xué)生分析:每年“校校通”工程的經(jīng)費(fèi)數(shù)構(gòu)成公差為50的等差數(shù)列.問題實(shí)質(zhì)是求該數(shù)列的前10項(xiàng)的和.
解:根據(jù)題意,從2001~20XX年,該市每年投入“校校通”工程的經(jīng)費(fèi)都比上一年增加50萬元.所以,可以建立一個(gè)等差數(shù)列{an},表示從20XX年起各年投入的資金,其中,a1=500,d=50.
那么,到20XX年(n=10),投入的資金總額為
答:從2001~20XX年,該市在“校校通”工程中的總投入是7250萬元. 注:教師引導(dǎo)學(xué)生規(guī)范應(yīng)用題的解題步驟.
4.已知數(shù)列{an}的前n項(xiàng)和Sn=n2+
n,求這個(gè)數(shù)列的通項(xiàng)公式.這個(gè)數(shù)列是等差數(shù)列嗎?如果是,它的首項(xiàng)與公差分別是什么?
解:根據(jù)
由此可知,數(shù)列{an}是一個(gè)首項(xiàng)為,公差為2的等差數(shù)列.
思考:一般地,數(shù)列{an}前n項(xiàng)和Sn=An2+Bn(A≠0),這時(shí){an}是等差數(shù)列嗎?為什么?
[練習(xí)]
1.一名技術(shù)人員計(jì)劃用下面的辦法測試一種賽車:從時(shí)速10km/h開始,每隔2s速度提高20km/h.如果測試時(shí)間是30s,測試距離是多長?
2.已知數(shù)列{an}的前n項(xiàng)的和為Sn=
n2+
n+4,求這個(gè)數(shù)列的通項(xiàng)公式.
3.求集合M={m|m=2n—1,n∈N*,且m<60}的元素個(gè)數(shù),并求這些元素的和.
四、拓展延伸
1.數(shù)列{an}前n項(xiàng)和Sn為Sn=pn2+qn+r(p,q,r?yàn)槌?shù)且p≠0),則{an}成等差數(shù)列的條件是什么?
2.已知等差數(shù)列5,4,3,…的前n項(xiàng)和為Sn,求使Sn最大的序號n的值.
分析1:等差數(shù)列的前n項(xiàng)和公式可以寫成Sn=以看成函數(shù)y=x2+(a1-
n2+(a1-)n,所以Sn可)x(x∈N*).當(dāng)x=n時(shí)的函數(shù)值.另一方面,容易知道Sn關(guān)于n的圖像是一條拋物線上的一些點(diǎn).因此,我們可以利用二次函數(shù)來求n的值.
解:由題意知,等差數(shù)列5,4,3,…的公差為-,所以
于是,當(dāng)n取與最接近的整數(shù)即7或8時(shí),Sn取最大值.
分析2:因?yàn)楣睿洌?-<0,所以此數(shù)列為遞減數(shù)列,如果知道從哪一項(xiàng)開始它后邊的項(xiàng)全為負(fù)的,而它之前的項(xiàng)是正的或者是零,那么就知道前多少項(xiàng)的和最大了.即使然后從中求出n.
點(diǎn) 評
這篇案例從具體的實(shí)例出發(fā),引出等差數(shù)列的求和問題,在設(shè)計(jì)上,設(shè)計(jì)者注意激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和探究欲望,通過等差數(shù)列求和公式的探索過程,培養(yǎng)學(xué)生觀察、探索、發(fā)現(xiàn)規(guī)律、解決問題的能力.
對例題、練習(xí)的安排,這篇案例注意由淺入深,完整,全面.拓展延伸的設(shè)計(jì)有新意,有深度,符合學(xué)生的認(rèn)識規(guī)律,有利于學(xué)生理解、掌握這節(jié)內(nèi)容.
就總體而言,這篇案例體現(xiàn)了新課程的基本理念,尤其關(guān)注培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)思維能力和創(chuàng)新能力.另外,這篇案例對于繼承傳統(tǒng)教學(xué)設(shè)計(jì)注重“雙基”、關(guān)注學(xué)生的落實(shí),同時(shí)注意著眼于學(xué)生的全面發(fā)展,有比較好的體現(xiàn)。
第四篇:新課程高中數(shù)學(xué)教學(xué)設(shè)計(jì)與案例
新課程高中數(shù)學(xué)教學(xué)設(shè)計(jì)與案例
李代友
直線與平面平行的性質(zhì)
1.教學(xué)目的
(1)通過教師的適當(dāng)引導(dǎo)和學(xué)生的自主學(xué)習(xí),使學(xué)生由直觀感知、獲得猜想,經(jīng)過邏輯論證,推導(dǎo)出直線與平面平行的性質(zhì)定理,并掌握這一定理;
(2)通過直線與平面平行的性質(zhì)定理的實(shí)際應(yīng)用,讓學(xué)生體會定理的現(xiàn)實(shí)意義與重要性;
(3)通過命題的證明,讓學(xué)生體會解決立體幾何問題的重要思想方法——化歸思想,培養(yǎng)、提高學(xué)生分析、解決問題的能力。2.教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)
重點(diǎn):直線與平面平行的性質(zhì)定理;
難點(diǎn):直線與平面平行性質(zhì)定理的探索及P61例3。(人教版)3.教學(xué)基本流程
復(fù)習(xí)相關(guān)知識并由現(xiàn)實(shí)問題引入課題
引導(dǎo)學(xué)生探索、發(fā)現(xiàn)直線與平面平行的性質(zhì)定理 分析定理,深化定理的理解 直線與平面平行的性質(zhì)定理的應(yīng)用 學(xué)生練習(xí),反饋學(xué)習(xí)效果 小結(jié)與作業(yè)4.教學(xué)過程
教師活動學(xué)生活動設(shè)計(jì)意圖【復(fù)習(xí)】以提問的形式引導(dǎo)學(xué)生回顧相關(guān)的知識:線線、線面的位置關(guān)系及判定線面平行的方法。思考并回答問題。溫故知新,為新課的學(xué)習(xí)做準(zhǔn)備?!疽搿?1)提出例3給出的實(shí)際問題,讓學(xué)生稍作思考;
(2)點(diǎn)明該問題解決的關(guān)鍵是由條件“棱BC平行于面AC”如何在木料表面畫線,使得工人師傅按照畫線加工出滿足要求的工件;
(3)引入課題——在我們學(xué)習(xí)了《直線與平面平行的性質(zhì)》這一節(jié)課之后,我們就知道如何解決這個(gè)實(shí)際問題了。思考問題,進(jìn)入新課的學(xué)習(xí)。通過實(shí)際例子,引發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,突出學(xué)習(xí)直線和平面平行性質(zhì)的現(xiàn)實(shí)意義?!驹O(shè)問】
(1)提出本節(jié)《思考》的問題(1):如果一條直線與平面平行,那么這條直線是否與這個(gè)平面內(nèi)的所有直線都平行? 1 引導(dǎo)學(xué)生做小實(shí)驗(yàn):利用筆和桌面做實(shí)驗(yàn),把一支筆放置到與桌面所在平面平行的位置上,把另一支筆放置在桌面,筆所在的直線代表桌面所在平面上的一條直線,移動桌面上的筆到不同的位置,觀察兩筆所在直線的位置關(guān)系。
(2)一條直線與平面平行,那么這條直線與平面內(nèi)的直線有哪些位置關(guān)系? 分析:a∥αa與α無公共點(diǎn) a與α內(nèi)的任何直線都無公共點(diǎn) a與α內(nèi)的直線是異面直線或平行直線。
(1)學(xué)生動手做實(shí)驗(yàn),并觀察得出問題的結(jié)論:與平面平行的直線并不與這個(gè)平面內(nèi)的所有直線都平行。(2)學(xué)生由實(shí)驗(yàn)結(jié)果猜想問題的答案,再由教師的引導(dǎo)進(jìn)行嚴(yán)謹(jǐn)?shù)姆治?,確定猜想的正確性。通過學(xué)生的動手實(shí)驗(yàn),得出問題的結(jié)論,提高學(xué)生的探索問題的熱情。續(xù)表
教師活動學(xué)生活動設(shè)計(jì)意圖【探究】一條直線與一個(gè)平面平行,在什么條件下,平面內(nèi)的直線與這條直線平行? 講述:與平面平行的直線,和平面內(nèi)的直線或是異面直線或是平行直線,它們有一個(gè)區(qū)別是異面直線不共面,而平行直線共面,那么如何利用這個(gè)不同點(diǎn),尋找這些平行直線呢? 長方體ABCD-AB(yǎng)CD中,AC平行于面ABCD,請?jiān)诿鍭BCD內(nèi)找出一條直線與AC平行。分析:AC與AC這兩條平行直線共面,同在面AACC內(nèi),可見AC是過AC的平面AACC與面ABCD的交線。
(2)在面ABCD內(nèi),除了AC還有直線與AC平行嗎?如果有,可以通過什么方法找到? 利用課件演示AC任意作一平面AEFC與面ABCD相交于線EF,驗(yàn)證學(xué)生的猜想。
分析:因?yàn)锳C∥面ABCD,所以AC與這個(gè)面內(nèi)的直線EF沒有公共點(diǎn),由大家的這個(gè)方法做出直線EF,就使得EF與AC共面,故EF∥AC。學(xué)生隨著教師的引導(dǎo),思考問題,回答問題。(1)根據(jù)長方體的知識,學(xué)生能夠找到直線AC與AC平行。隨教師的引導(dǎo),發(fā)現(xiàn)AC的特殊位置關(guān)系。(2)由上面特殊例子的啟發(fā),學(xué)生逐漸形成對問題答案的猜想,隨教師的引導(dǎo),證明猜想的正確性。以長方體為載體,引導(dǎo)學(xué)生猜想問題成立的條件,推導(dǎo)出定理。續(xù)表教師活動學(xué)生活動設(shè)計(jì)意圖【剖析定理】(1)證明定理;(2)分析定理成立的條件和結(jié)論;(3)指導(dǎo)學(xué)生閱讀課本60頁倒數(shù)第一段的內(nèi)容。要求學(xué)生認(rèn)真聽教師的分析,看定理的證明過程,閱讀和理解課本60頁倒數(shù)第一段的內(nèi)容。深化學(xué)生對定理的理解,明確該定理給出了一種作平行線的重要方法?!眷柟叹毩?xí)】
一、提出本節(jié)開始提出的問題(2),讓學(xué)生自由發(fā)言。(不局限只有引平行線的方法)
二、判斷題
(1)如果a、b是兩條直線,且a∥b,那么a平行于經(jīng)過b的任何平面。(2)如果直線a和平面α滿足a∥α,那么a與α內(nèi)的任何直線平行。
(3)如果直線a、b和平面α滿足a∥α,b∥α,那么a∥b。學(xué)生自由舉手發(fā)言,說明理由。通過練習(xí)再次深化對定理的理解?!局v解例題】例
3、例4要求學(xué)生跟隨教師的分析引導(dǎo),自己思考和解決問題。讓學(xué)生體會定理的現(xiàn)實(shí)意義與重要性及解決立體幾何問題的重要思想方法——化歸思想【課堂練習(xí)】 已知:α∩=CD,β∩γ=AB,AB∥α,α∩γ=EF, 求證:CD∥EF
選取幾份有代表性的做法,利用投影儀,講評練習(xí),反饋學(xué)習(xí)效果。及時(shí)解決學(xué)生學(xué)習(xí)上存在的問題【小結(jié)】(1)直線與平面平行的性質(zhì)定理;(2)直線與平面平行性質(zhì)定理的應(yīng)用。
【作業(yè)】習(xí)題22A組第5、6題總結(jié)歸納學(xué)習(xí)內(nèi)容,安排適當(dāng)?shù)恼n后練習(xí)
第五篇:高中數(shù)學(xué)新課程創(chuàng)新教學(xué)設(shè)計(jì)案例50篇__44_數(shù)列
數(shù)列
教材分析
這節(jié)課主要研究數(shù)列的有關(guān)概念,并運(yùn)用概念去解決有關(guān)問題,其中,對數(shù)列概念的理解及應(yīng)用,既是教學(xué)的重點(diǎn),也是教學(xué)的難點(diǎn).
教學(xué)目標(biāo)
1.理解數(shù)列及數(shù)列的通項(xiàng)公式等有關(guān)概念,會根據(jù)一個(gè)數(shù)列的有限項(xiàng)寫出這個(gè)數(shù)列的一個(gè)通項(xiàng)公式.
2.了解遞推數(shù)列,并會由遞推公式寫出此數(shù)列的若干項(xiàng). 3.進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生觀察、歸納和猜想的能力.
任務(wù)分析這節(jié)內(nèi)容以往很少涉及,對學(xué)生來說,既新又抽象,所以,須要依靠實(shí)例進(jìn)行教學(xué).?dāng)?shù)列與函數(shù)的關(guān)系應(yīng)在函數(shù)定義的基礎(chǔ)上加以理解.由若干項(xiàng)寫出數(shù)列的一個(gè)通項(xiàng)公式是難點(diǎn),但這又是鍛煉學(xué)生的歸納、猜想能力的極好機(jī)會,應(yīng)大膽讓學(xué)生親自歸納和猜想.
教學(xué)設(shè)計(jì)
一、問題情景
傳說古希臘畢達(dá)哥拉斯學(xué)派的數(shù)學(xué)家經(jīng)常在沙灘上研究數(shù)學(xué)問題,他們在沙灘上畫點(diǎn)或用小石子來表示數(shù).比如,他們研究過1,3,6,10,…由于這些數(shù)都能夠表示成三角形(如圖44-1),他們就將其稱為三角形數(shù).類似地,1,4,9,16,…能夠表示成正方形(如圖44-2),他們就將其稱為正方形數(shù).
二、建立模型
1.引導(dǎo)學(xué)生觀察、分析數(shù)列的順序要求,設(shè)法用自己的語言描述出數(shù)列的定義及有窮數(shù)列、無窮數(shù)列、遞增數(shù)列、擺動數(shù)列等有關(guān)概念像1,4,9,16,…等按照一定規(guī)律排列的一列數(shù),就叫作數(shù)列.
[練習(xí)]
下面的數(shù)列,哪些是遞增數(shù)列、遞減數(shù)列、常數(shù)列和擺動數(shù)列?(1)全體自然數(shù)構(gòu)成數(shù)列
0,1,2,3,…
(2)1996~2002年某市普通高中生人數(shù)(單位:萬人)構(gòu)成數(shù)列
82,93,105,119,129,130,132.
(3)無窮多個(gè)3構(gòu)成數(shù)列
3,3,3,3,…
(4)目前通用的人民幣面額按從大到小的順序構(gòu)成數(shù)列(單位:元)
100,50,20,10,5,2,1,0.5,0.2,0.1,0.05,0.02,0.01.
(5)-1的1次冪,2次冪,3次冪,4次冪,……構(gòu)成數(shù)列
-1,1,-1,1,…
(6)的精確到1,0.1,0.01,0.001,…的不足近似值與過剩近似值分別構(gòu)成數(shù)列
1,1.4,1.41,1.414,… 2,1.5,1.42,1.415,…
2.引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)實(shí)例、項(xiàng)和第n項(xiàng)等概念發(fā)現(xiàn)數(shù)列與函數(shù)的關(guān)系
如:數(shù)列1,2,0,-1,3,8,…,第1項(xiàng)是1,第4項(xiàng)是-1,……由此可以發(fā)現(xiàn),對于一個(gè)給定的數(shù)列,當(dāng)確定了項(xiàng)的位置后,這個(gè)數(shù)列的項(xiàng)也隨之唯一確定.一般地,數(shù)列可以看作定義域?yàn)椋危ɑ蚱渥蛹┑暮瘮?shù)當(dāng)自變量依次為1,2,3,…時(shí)的一系列函數(shù)值.
[問 題] 數(shù)列既然可以看作一列函數(shù)值,那么“這個(gè)函數(shù)”可以如何表示?一定有解析式嗎?你能舉出一些有解析式的例子嗎?根據(jù)學(xué)生的討論,探究,得出:數(shù)列可以用列表、圖像和函數(shù)解析式來表示,從而,解析式即為數(shù)列的通項(xiàng)公式.
三、解釋應(yīng)用 [例 題]
1.寫出下面數(shù)列的一個(gè)通項(xiàng)公式,使它的前4項(xiàng)分別是下列各數(shù).
(1)1,-,-.
(2)2,0,2,0.
解:(1).(2)可以寫成n-
1也可以寫成an=1+(-1),(其中n=1,2,…).
注:對于(2),可以引導(dǎo)學(xué)生得到不同的結(jié)論,從而發(fā)現(xiàn),根據(jù)數(shù)列的前若干項(xiàng)寫出的通項(xiàng)公式不一定唯一.
2.下圖中的三角形稱為希爾賓斯基三角形.在下圖4個(gè)三角形中,黑色三角形的個(gè)數(shù)依次構(gòu)成一個(gè)數(shù)列的前4項(xiàng),請寫出這個(gè)數(shù)列的一個(gè)通項(xiàng)公式,并在直角坐標(biāo)系中畫出它的圖像.
解:如圖44-3,這4個(gè)三角形中的黑色三角形的個(gè)數(shù)依次為1,3,9,27,則所求數(shù)列的前4項(xiàng)都是3的指數(shù)冪,并且指數(shù)為序號減1.所以,這個(gè)數(shù)列的一個(gè)通項(xiàng)公式是an=3n-1.
在直角坐標(biāo)系中的圖像見下圖:
3.設(shè)數(shù)列滿足試寫出這個(gè)數(shù)列的前5項(xiàng). 解:∵a1=1,注:像這樣給出數(shù)列的方法叫逆推法. [練習(xí)]
1.數(shù)列的前5項(xiàng)分別是以下各數(shù),試分別寫出各數(shù)列的一個(gè)通項(xiàng)公式.
2.已知數(shù)列{an}滿足a1=1,an=
-1(n>1),試寫出它的前5項(xiàng). 3.已知數(shù)列的通項(xiàng)公式為an=n2-10n+10,那么這個(gè)數(shù)列從第n項(xiàng)起各項(xiàng)的數(shù)值是否逐漸增大?從第n項(xiàng)起各項(xiàng)的數(shù)值是否均為正數(shù)?
四、拓展延伸
教師引導(dǎo)學(xué)生分析思考下面的兩個(gè)問題(可以在課堂上或課后完成):
1.已知數(shù)列{an}滿足,問:此數(shù)列有無最大項(xiàng)和最小項(xiàng)?
2.通常用Sn表示數(shù)列{an}的前n項(xiàng)的和,即Sn=a1+a2+a3+…+an.已知{an}的前n項(xiàng)和Sn=n2-3n+2,試求{an}的通項(xiàng)公式.一般地,如何用Sn表示an呢?
點(diǎn) 評
這篇案例通過實(shí)例闡述了數(shù)列的有關(guān)概念,注意揭示了知識發(fā)生、發(fā)展的過程,比較好地調(diào)動了學(xué)生參與探索的積極性和主動性.問題情景設(shè)計(jì)新穎,合理;問題提出得準(zhǔn)確,恰當(dāng);總體設(shè)計(jì)完整,清晰.另外,該案例還關(guān)注了學(xué)生科學(xué)地提出和解決問題的能力的培養(yǎng). 美中不足的是,自“問題情景”到“建立模型”兩個(gè)環(huán)節(jié)的“交接處”顯得有些跳躍,步驟有些過簡.