第一篇:等差、等比數(shù)列性質(zhì)類比
等差、等比數(shù)列知識(shí)點(diǎn)
一、等差數(shù)列:
1.等差數(shù)列的證明方法:1.定義法:2.等差中項(xiàng):對于數(shù)列則{an}為等差數(shù)列。2.等差數(shù)列的通項(xiàng)公式:
?an?,若2an?1?an?an?
2an?a1?(n?1)d------該公式整理后是關(guān)于n的一次函數(shù)
Sn?
n(a1?an)n(n?1)
2Sn?na1?dS?An?Bn n223.等差數(shù)列的前n項(xiàng)和 1.2.3.a?bA?
2或2A?a?b 4.等差中項(xiàng): 如果a,A,b成等差數(shù)列,那么A叫做a與b的等差中項(xiàng)。即:
5.等差數(shù)列的性質(zhì):(1)等差數(shù)列任意兩項(xiàng)間的關(guān)系:如果
an是等差數(shù)列的第n項(xiàng),am是等差
a?am?(n?m)d
數(shù)列的第m項(xiàng),且m?n,公差為d,則有n
(2).對于等差數(shù)列
?an?,若m+n=p+q,則am+an=ap+aq。
*??SSS?Sk,S3k?S2kak?Nnn(3)若數(shù)列是等差數(shù)列,是其前n項(xiàng)的和,那么k,2k
S3k
?????????????????????????a1?a2?a3???ak?ak?1???a2k?a2k?1???a3k???????????????????????
成等差數(shù)列。如下圖所示:
(4).設(shè)數(shù)列
SkS2k?SkS3k?S2k
?an?是等差數(shù)列,S奇是奇數(shù)項(xiàng)的和,S偶是偶數(shù)項(xiàng)項(xiàng)的和,Sn是前n項(xiàng)的和,S偶?S奇?
S奇n?n?1dS?S?a偶中,S偶n.2,○2當(dāng)n為奇數(shù)時(shí),則奇
則有如下性質(zhì): ○1當(dāng)n為偶數(shù)時(shí),二、等比數(shù)列:
1.等比數(shù)列的判定方法:①定義法若數(shù)列。
an?
1?q(q?0)an
2an?是等比aa?ann?2n?1,則數(shù)列?②等比中項(xiàng):若
n?1
??aa?aqqann12.等比數(shù)列的通項(xiàng)公式:如果等比數(shù)列的首項(xiàng)是1,公比是,則等比數(shù)列的通項(xiàng)為。
3.等比數(shù)列的前n項(xiàng)和:○1
Sn?
a1(1?qn)
(q?1)
1?q
○
2Sn?
a1?anq
(q?1)
1?q
○3當(dāng)
q?1時(shí),Sn?na1 ?ab。
4.等比中項(xiàng):如果使a,G,b成等比數(shù)列,那么G叫做a與b的等比中項(xiàng)。那么G5.等比數(shù)列的性質(zhì):
(1).等比數(shù)列任意兩項(xiàng)間的關(guān)系:如果
an是等比數(shù)列的第n項(xiàng),am是等差數(shù)列的第m項(xiàng),且m?n,qan?amqn?m
公比為,則有
(2)對于等比數(shù)列?an?,若n?m?u?v,則an?am?au?av也就是:a1?an?a2?an?1?a3?an?2???。
(3).若數(shù)列?an?是等比數(shù)列,Sn是其前n項(xiàng)的和,k?N*,那么Sk,S2k?Sk,S3k?S2k成等比數(shù)
????????????S?3k????????????a?1??a?2??a?3??????a?k?a?k??1???????a?2k?a?2k??1???????a?3k
列。如下圖所示:SkS2k?SkS3k?S2k
基礎(chǔ)練習(xí)
一、選擇題:
1.已知{an}為等差數(shù)列,a2+a8=12,則a5等于()
(A)4(B)5(C)6(D)7
2.設(shè){an}是公比為正數(shù)的等比數(shù)列,若a1?1,a5=16,則數(shù)列{an}前7項(xiàng)的和為()
A.63B.64C.127D.128
3.設(shè)等差數(shù)列{an}的前n項(xiàng)和為Sn,若S3?9,S6?36,則a7?a8?a9?()
A.63B.45C.36D.274、設(shè)等比數(shù)列{an}的公比q?2,前n項(xiàng)和為SS
4n,則a?()
A.2B.4 C.15D.17
25.某種細(xì)菌在培養(yǎng)過程中,每20分鐘分裂一次(一個(gè)分裂為兩個(gè)).經(jīng)過3個(gè)小時(shí),這種細(xì)菌由1個(gè)可繁殖成-(A.511個(gè)B.512個(gè)C.1023個(gè)D.1024個(gè)
6.已知等差數(shù)列{an}中,a2=6, a5=15.若bn=a2n,則數(shù)列{bn}的前5項(xiàng)和等于()
(A)30(B)45(C)90(D)186
7.已知數(shù)列?an?*
對任意的p,q?N滿足ap?q?ap?aq,且a2??6,那么a10等于()
A.?165B.?33C.?30D.?2
18.設(shè){an}是等差數(shù)列,若a2?3,a7?13,則數(shù)列{an}前8項(xiàng)和為()
A.128B.80C.64D.56
9.設(shè){an}是公比為正數(shù)的等比數(shù)列,若a1=1,a5=16,則數(shù)列{an}前7項(xiàng)的和為()
A.63B.64C.127D.128
10.記等差數(shù)列?an?的前n項(xiàng)和為Sn,若S2?4,S4?20,則該數(shù)列的公差d=()
A.7B.6C.3D.2
11.記等差數(shù)列?an?的前n項(xiàng)和為Sn,若a1?1
2,S4?20,則S6?()
A.16B.24C.36D.48
a2,aa1?
1?n?1?n?ln
12.在數(shù)列?an??中,??1?n??,則an=()
2)
A.2?lnnB.
二、填空題:
1.等差數(shù)列{an}中,a5=24,S5=70,則S10=___
2.等比數(shù)列{an}的前n項(xiàng)和為Sn=32??n?1?lnnC.2?nlnnD.1?n?lnn +t,則t=________
3.等比數(shù)列{an}中,an>0,a2·a4+2a3·a5+a4·a6=25,則a3+a5=_______
4.設(shè){an}中,an=20-4n,則這個(gè)數(shù)列前__或____項(xiàng)和最大。
5.已知:兩個(gè)等差數(shù)列{an},{bn}的前n項(xiàng)和分別為An和Bn,且An?3n?1 n
Bn2n?
3求:(1)a15b15=_________(2)an=___________ bn
6.等差數(shù)列{an}的公差d?1,且前100項(xiàng)和S100=100,則a1+a3 +a5+…a99=__
27.在[1000,2000]內(nèi)能被3整除且被4除余1的整數(shù)個(gè)數(shù)是________________
8.在數(shù)列{an}在中,an?4n?52*2,a1?a2??an?an?bn,n?N,其中a,b為常數(shù),則ab?
52an?4n?{a}a?a??a?an?bn,n?N*,其中a,b為常數(shù),則2n2,19.在數(shù)列n在中,lin??an?bnan?bn的值是_____________
10.已知{an}為等差數(shù)列,a3 + a8 = 22,a6 = 7,則a5 = ____
三、解答題:
1.已知數(shù)列
n項(xiàng)和
11111S與SSS與S43453a設(shè)Snn345342.是等差數(shù)列的前n項(xiàng)和,已知的等比中項(xiàng)為,的等差中項(xiàng)為1,{an}是一個(gè)等差數(shù)列,且a2?1,a5??5。(1)求{an}的通項(xiàng)an;(2)求{an}前Sn的最大值。??
求數(shù)列
?an?的通項(xiàng).
3.等差數(shù)列{an}的前n
項(xiàng)和為Sn,a1?1S3?9?求數(shù)列{an}的通項(xiàng)an與前n項(xiàng)和Sn;
4.等差數(shù)列?an?中,a4?10且a3,a6,a10成等比數(shù)列,求數(shù)列?an?前20項(xiàng)的和S20.
第二篇:(經(jīng)典整理)等差、等比數(shù)列的性質(zhì)
等差、等比數(shù)列的性質(zhì)
一:考試要求
1、理解數(shù)列的概念、2、了解數(shù)列通項(xiàng)公式的意義
3、了解遞推公式是給出數(shù)列的一種方法,并能根據(jù)遞推公式寫出數(shù)列的前幾項(xiàng) 二:知識(shí)歸納
(一)主要知識(shí):
有關(guān)等差、等比數(shù)列的結(jié)論 1.等差數(shù)列{an}的任意連續(xù)m項(xiàng)的和構(gòu)成的數(shù)列Sm,S2m?Sm,S3m?S2m,??仍為等差數(shù)列.
2.等差數(shù)列{an}中,若m?n?p?q,則am?an?ap?aq 3.等比數(shù)列{an}中,若m?n?p?q,則am?an?ap?aq
4.等比數(shù)列{an}的任意連續(xù)m項(xiàng)的和構(gòu)成的數(shù)列Sm,S2m?Sm,S3m?S2m,??仍為等比數(shù)列.
5.兩個(gè)等差數(shù)列{an}與{bn}的和差的數(shù)列{an?bn}仍為等差數(shù)列.
?an??1?
6.兩個(gè)等比數(shù)列{an}與{bn}的積、商、倒數(shù)的數(shù)列{an?bn}、??、??仍為等比數(shù)
?bn??bn?
列.
(二)主要方法:
1.解決等差數(shù)列和等比數(shù)列的問題時(shí),通常考慮兩類方法:①基本量法:即運(yùn)用條件轉(zhuǎn)化為關(guān)于a1和d(q)的方程;②巧妙運(yùn)用等差數(shù)列和等比數(shù)列的性質(zhì),一般地運(yùn)用性質(zhì)可以化繁為簡,減少運(yùn)算量.
2.深刻領(lǐng)會(huì)兩類數(shù)列的性質(zhì),弄清通項(xiàng)和前n項(xiàng)和公式的內(nèi)在聯(lián)系是解題的關(guān)鍵.
三:例題詮釋,舉一反三
例題1(2011佛山)在等差數(shù)列{an}中,a1+2a8+a15=96,則2a9-a10=()A.24B.22C.20D.-8
變式1:(2011廣雅)已知數(shù)列{an}為等差數(shù)列且a1+a7+a13=4π,則tan(a2+a12)的值為()A
3變式2:(2011重慶理11)在等差數(shù)列{an}中,a3?a7?37,則a2?a4?a6?a8?
________
B3
A3
3A3
例題2 等差數(shù)列{an}的前m項(xiàng)和為30,前2m項(xiàng)和為100,則它的前3m項(xiàng)和為()
A.130B.170C.210D.260
變式1:(2011高考創(chuàng)新)等差數(shù)列{an}的通項(xiàng)公式是an=1-2n,其前n項(xiàng)和為Sn,則數(shù)列{的前11項(xiàng)和為()
A.-45B.-50C.-55D.-66 變式2:(2011高考創(chuàng)新)等差數(shù)列{an}中有兩項(xiàng)am和ak滿足am=
Snn
}
1k,ak=
1m,則該數(shù)列前mk
項(xiàng)之和是.例題3(1)已知等比數(shù)列{an},a1+a2+a3=7,a1a2a3=8,則an=________.(2)已知數(shù)列{an}是等比數(shù)列,且Sm=10,S2m=30,則S3m=________(m∈N*).(3)在等比數(shù)列{an}中,公比q=2,前99項(xiàng)的和S99=56,則a3+a6+a9+…+a99=_______.變式1:(2011佛山)在等比數(shù)列{an}中,若a3·a5·a7·a9·a11=32,則
a9
a1
1的值為()
A.4B.2C.-2D.-
4變式2(2011湛江)等比數(shù)列{an}中,a1+an=66,a2an-1=128,前n項(xiàng)的和Sn=126,求n和公比q.變式3(2011廣州調(diào)研)等比數(shù)列{an}的前n項(xiàng)和為Sn,若S2=6,S4=30,則S6.1
例題4 已知數(shù)列{an},an∈N*,Sn=(an+2)2.8(1)求證:{an}是等差數(shù)列;
(2)若bn=n-30,求數(shù)列{bn}的前n項(xiàng)和的最小值.
變式1已知數(shù)列{an}中,a1
?3
5,an
?2?
1an?1
(n?2,n?N
?),數(shù)列{bn}滿足bn
?
1an?1
(n?N
?)
(1)求證:數(shù)列{bn}是等差數(shù)列;
(2)求數(shù)列{an}中的最大值和最小值,并說明理由
變式2設(shè)等差數(shù)列?an?的前n項(xiàng)和為sn,已知a3?24,s11?0,求: ①數(shù)列?an?的通項(xiàng)公式②當(dāng)n為何值時(shí),sn最大,最大值為多少?
變式3(2011·汕頭模擬)已知數(shù)列{an}中,a1=,數(shù)列an=2-,(n≥2,n∈N*),數(shù)列an-1{bn}滿足bn=
(n∈N*).a(chǎn)n-1
(1)求證數(shù)列{bn}是等差數(shù)列;
(2)求數(shù)列{an}中的最大項(xiàng)與最小項(xiàng),并說明理由.
32a例題5(2008·陜西)(文)已知數(shù)列{an}的首項(xiàng)a1=,an+1=n∈N*an+11
(1)求證數(shù)列-1}是等比數(shù)列;
ann
(2)求數(shù)列{前n項(xiàng)的和
an
變式1 在數(shù)列{an}中,a1=2,an+1=4an-3n+1,n∈N*.(1)證明數(shù)列{an-n}是等比數(shù)列;(2)求數(shù)列{an}的前n項(xiàng)和Sn;(3)求證對任意n∈N*都有Sn+1≤4Sn
變式2設(shè){an},{bn}是公比不相等的兩個(gè)等比數(shù)列,且cn=an+bn,證明數(shù)列{cn}不是等比數(shù)列.
變式3.在數(shù)列?an?中,a1?1,an?1?2an?2(1)設(shè)bn?
n
an
2n?1,證明?bn?是等差數(shù)列;(2)
求數(shù)列?an?的前n項(xiàng)和Sn。
當(dāng)堂講練: 1.(1)若一個(gè)等差數(shù)列前3項(xiàng)的和為34,最后三項(xiàng)的和為146,且所有項(xiàng)的和為390,則這個(gè)數(shù)列有項(xiàng);
(2)已知數(shù)列{an}是等比數(shù)列,且an>0,n?N,a3a5?2a4a6?a5a7?81,則
a4?a6?
*
(3)等差數(shù)列前m項(xiàng)和是30,前2m項(xiàng)和是100,則它的前3m項(xiàng)和是.
2.若數(shù)列{an}成等差數(shù)列,且Sm?n,Sn?m(m?n),求Sn?m.
3.等差數(shù)列{an}中共有奇數(shù)項(xiàng),且此數(shù)列中的奇數(shù)項(xiàng)之和為77,偶數(shù)項(xiàng)之和為66,a1?1,求其項(xiàng)數(shù)和中間項(xiàng).4.若數(shù)列{an}(n?N*)是等差數(shù)列,則有數(shù)列bn?
a1?a2???an
n
(n?N*)也為
等差數(shù)列,類比上述性質(zhì),相應(yīng)地:若數(shù)列{cn}是等比數(shù)列,且cn>0(n?N*),則有
d
n?
n?N*)也是等比數(shù)列.
5.設(shè)Sn和Tn分別為兩個(gè)等差數(shù)列的前n項(xiàng)和,若對任意n?N,都有則第一個(gè)數(shù)列的第11項(xiàng)與第二個(gè)數(shù)列的第11項(xiàng)的比是.說明:
anbn
?S2n?1T2n?1
*
SnTn
?
7n?14n?27,.
四:課后練習(xí)
1基礎(chǔ)部分
1已知各項(xiàng)均為正數(shù)的等差數(shù)列?an?中,a1?a11?36,則a6的最小值為()
A、4B、5C、6D、7
2.已知某等差數(shù)列共有10項(xiàng),其奇數(shù)項(xiàng)之和為15,偶數(shù)項(xiàng)之和為30,則其公差為()
A.3B.4C.5D.23.等差數(shù)列{an}中,a1?3a8?a15?120,則2a9?a10?
()
A.24 B.22 C.20 D.-8
4{an}是等差數(shù)列,a1>0,a2009+a2010>0,a2009·a2010<0,使前n項(xiàng)和Sn>0成立的最大自然數(shù)n是()A.4019B.4018C.4017D.4016
5.在等差數(shù)列{an}中,前n項(xiàng)和為Sn,若a7?5,S7?21,那么S10等于()
A.55 B.40 C.35 D.70
6.(2009山東卷文)在等差數(shù)列{an}中,a3?7,a5?a2?6,則a6?____________.7設(shè)Sn是等差數(shù)列?an?的前n項(xiàng)和,已知S6?36,Sn?324,Sn?6?144,則n=__________.S2007
?S2005200
5?2
?a?Sa??20088在等差數(shù)列n中,1,其前n項(xiàng)的和為n.若2007
S2008?_________,則
2提高部分
1、(2010惠州 第三次調(diào)研理 4)等差數(shù)列{an}的前n項(xiàng)和為Sn,若a2?a8?a11?30,那
么S13值的是()A.130
B.6
5C.70D.以上都不對
2.(2010揭陽市一模 理4)數(shù)列{an}是公差不為0的等差數(shù)列,且a1,a3,a7為等比數(shù)列{bn}的連續(xù)三項(xiàng),則數(shù)列{bn}的公比為
A
B.4C.2D.
3、(2009安徽卷文 2)已知{an}為等差數(shù)列,于A.-1
12,則
B.1C.3D.7
等
4.(2009江西卷文)公差不為零的等差數(shù)列{an}的前n項(xiàng)和為Sn.若a4是a3與a7的等比中項(xiàng), S8?32,則S10等于
A.18B.24C.60D.90
5.(2011佛山一檢)在等差數(shù)列?an?中,首項(xiàng)a1?0,公差d?0,若
ak?a1?a2?a3???a7,則k?()
A.22 B.23 C.24D.25
6.(2010全國卷1文)(4)已知各項(xiàng)均為正數(shù)的等比數(shù)列{an},a1a2a3=5,a7a8a9=10,則
aaa=
(A)
7.(2010湖北文)7.已知等比數(shù)列{am}中,各項(xiàng)都是正數(shù),且a1,則
a9?a10a7?
a8
?A.1?
a3,2a2成等差數(shù)列,B.1?
C.3?
D3?
8(2010福建理)3.設(shè)等差數(shù)列?an?的前n項(xiàng)和為Sn,若a1??11,a4?a6??6,則當(dāng)Sn取最小值時(shí),n等于
A.6
B.7
C.8
D.9
9.(廣東省佛山市順德區(qū)2010年4月普通高中畢業(yè)班質(zhì)量檢測試題理科)在等比數(shù)列{an}中,若a1a2a3?2,a2a3a4?16, 則公比q?10.(2010年3月廣東省廣州市高三一模數(shù)學(xué)理科試題)在等比數(shù)列?an?中,a1?1,公比
q?2,若?an?前n項(xiàng)和Sn?127,則n的值為.
11.(2010年3月廣東省深圳市高三年級第一次調(diào)研考試?yán)砜?設(shè)等差數(shù)列{an}的前n項(xiàng)和為Sn,若S9?81,則a2?a5?a8?.
12.若Sn和Tn分別表示數(shù)列{an}和{bn}的前n項(xiàng)和,對任意自然數(shù)n,有an??
2n?32
*,(1)求數(shù)列{bn}的通項(xiàng)公式;(2)設(shè)集合A?{x|x?2an,n?N},4Tn?12Sn?13n,B?{y|y?4bn,n?N}.若等差數(shù)列{cn}任一項(xiàng)cn?A?B,c1是A?B中的最大數(shù),且
*
?265?c10??125,求{cn}的通項(xiàng)公式.
第三篇:類比探究等差數(shù)列和等比數(shù)列的性質(zhì)
類比探究等差數(shù)列和等比數(shù)列的性質(zhì)
上海市桐柏高級中學(xué)李淑艷 馬莉
上海市普陀區(qū)教育學(xué)院劉達(dá)
一、案例背景
本課的教學(xué)內(nèi)容是上海市高中課本《數(shù)學(xué)》(華東師范大學(xué)出版社)高中二年級第二學(xué)期《數(shù)列與數(shù)學(xué)歸納法》章節(jié)的數(shù)列性質(zhì)探究課。
上海市《中小學(xué)數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(試行稿)》提出:普通中小學(xué)課程的基本觀念是以學(xué)生發(fā)展為本,堅(jiān)持全體學(xué)生的全面發(fā)展,關(guān)注學(xué)生個(gè)性的健康發(fā)展和可持續(xù)發(fā)展。并指出:“關(guān)注學(xué)生學(xué)習(xí)的過程,通過創(chuàng)設(shè)學(xué)習(xí)情境,開發(fā)實(shí)踐環(huán)節(jié)和拓寬學(xué)習(xí)渠道,幫助學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中體驗(yàn)、感悟、建構(gòu)并豐富學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn),實(shí)現(xiàn)知識(shí)傳承、能力發(fā)展、積極情感形成的統(tǒng)一”。在顧泠沅博士的“三個(gè)階段、二次反思、行動(dòng)跟進(jìn)”的行動(dòng)教育研究模式下。本課例從“背景研究”,“教學(xué)實(shí)踐”和“評價(jià)反思”,都是在“以學(xué)定教”原則的基礎(chǔ)上的。從教材體系來看,等比數(shù)列概念的學(xué)習(xí)就滲透類比的研究方法,鑒于學(xué)生的實(shí)際水平及樂于思考新問題的特點(diǎn),我們設(shè)置了有一定層次的供類比的數(shù)列問題,同時(shí)也對學(xué)生學(xué)習(xí)過程可能出現(xiàn)的情況進(jìn)行了預(yù)測。同時(shí)根據(jù)學(xué)生目前現(xiàn)狀,以及教材內(nèi)容收集、整理、提煉利用類比的思想方法,研究數(shù)列中問題等有關(guān)素材,在自我理解的層面上設(shè)計(jì)教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)思路及手段、教學(xué)過程,先進(jìn)行第一次教學(xué)嘗試,然后進(jìn)行反思;再請專家、教研員、教研組長、全體組員在聽取本人的設(shè)計(jì)初衷及反思后進(jìn)行全方位的再設(shè)計(jì)與指導(dǎo),而后開設(shè)公開課進(jìn)行教研,在系統(tǒng)評價(jià)的基礎(chǔ)上,再進(jìn)行第二次實(shí)踐;第三次看目標(biāo)的達(dá)成度與教師理念的轉(zhuǎn)變、教學(xué)經(jīng)驗(yàn)與教訓(xùn)的總結(jié)。我們就是按照這種“行動(dòng)教育”模式開展課堂教學(xué)研究的。
二、目標(biāo)分析
本課教學(xué)目標(biāo)的確定圍繞著“類比——發(fā)現(xiàn)——自悟”的研究性學(xué)習(xí)課堂教學(xué)模式。探索如何運(yùn)用研究性學(xué)習(xí)的學(xué)習(xí)模式在《等差數(shù)列和等比數(shù)列的性質(zhì)探究》教學(xué)中融合類比的本課希望通過“類比——發(fā)現(xiàn)——自悟”的教學(xué)模式,引導(dǎo)學(xué)生體會(huì)類比在數(shù)學(xué)教學(xué)中的三個(gè)維度:“一維——知識(shí)結(jié)構(gòu)上的類比;二維——證明方法上的類比;三維——學(xué)生自主的理性思想方法的類比?!?/p>
三、教學(xué)流程
首先通過科學(xué)事實(shí)——魯班造鋸的典故引入類比思想,然后提出第一維問題(以回顧的通過這一回顧,學(xué)生能從“第一維”層面上開展類比學(xué)習(xí),體會(huì)等差數(shù)列和等比數(shù)列在概念形式上的相似之處。
在基本認(rèn)識(shí)了類比探究方法之后,教師通過問題提升本節(jié)探究課活動(dòng)性和探究性,設(shè)置了若干性質(zhì)探究的問題供學(xué)生思考。
問題1:在等差數(shù)列?an?中,若項(xiàng)數(shù)數(shù)列?kn?是等差數(shù)列(kn?N),則akn仍是等差數(shù)
列。
類比:若?an?是等比數(shù)列,當(dāng)?kn?(kn?N)是________數(shù)列時(shí),akn是________數(shù)列。
問題一是在學(xué)生已掌握“數(shù)列?an?是等差數(shù)列,對?an?中下角標(biāo)成等差數(shù)列的項(xiàng)也成等差數(shù)列”這一性質(zhì)后,將“文字語言”轉(zhuǎn)化成“符號語言”,讓學(xué)生來類比等比數(shù)列中相應(yīng)的性質(zhì),并加以證明。學(xué)生一方面從形式上加以類比,另一方面,從證明方法上也進(jìn)行類比證明。這樣的問題,在學(xué)生理解性質(zhì)后,初步體驗(yàn)了發(fā)現(xiàn)問題并解決問題的“類比”方法。
問題一結(jié)束后,啟發(fā)引導(dǎo)學(xué)生如何類比并得到正確結(jié)論?經(jīng)歷運(yùn)用類比思想方法研究數(shù)列問題的過程。
問題2:有一位同學(xué)發(fā)現(xiàn):若?an?為等差數(shù)列,則?an?1?an?也成等差數(shù)列。由此經(jīng)過類比,他猜想:若?an?為等比數(shù)列,則?an?1?an?、?an?1?an?也為等比數(shù)列。你認(rèn)為呢?
問題二是一道開放性問題,有近85%的學(xué)生最初得到了?an?1?an?、?an?1?an?也為等比數(shù)列,并有部分同學(xué)給予了“證明”。學(xué)生初步感覺到“和”與“積”的類比,“差”與“商”的類比。此時(shí),教師再拋出一個(gè)問題:“積”為等比數(shù)列,那么“和”呢?在你證明完“積”為等比數(shù)列后能說明“和”不是等比嗎?對于這一問題,學(xué)生根據(jù)前面兩個(gè)問題的解決已經(jīng)隱約體驗(yàn)到類比不但是形式上的模仿,其證明方法、考慮角度也可進(jìn)行類比,說明這種思考問題的方法已不自覺地納入他們的思維體系之中,下面是一段課堂實(shí)錄:
師:對剛才問題,同學(xué)可以得到什么結(jié)論?
生1:我判斷并證明了等比數(shù)列的“和”仍然是等比數(shù)列,且公比什q。
(師環(huán)視四周,似乎每個(gè)人都投以贊同的目光,并且頻繁點(diǎn)頭表示同意)。
生2:我有點(diǎn)不同意(全班只有他一人有不同意見),我覺得,對數(shù)列-1,1,-1,1,?這個(gè)數(shù)列來說,其和不是等比數(shù)列。(此時(shí)全班恍然,都認(rèn)為是正確的)
師:我們來看一下生1的證明過程(投影儀): ?????an?1?ana(q?1)?n?(常數(shù))q,an?an?1an?1(q?1)
??an?1?an?是等比數(shù)列。你們看證明過程嚴(yán)密嗎?
生3:當(dāng)q=-1時(shí),他的第二步不成立。(此時(shí)同學(xué)們又都給予肯定)。
師:答得好。本來我們不知道這一反例,但在證明過程中發(fā)現(xiàn)了問題的存在,由此找到了反例,說明同學(xué)們在發(fā)現(xiàn)問題時(shí),能夠進(jìn)行大膽猜想、小心論證的嚴(yán)密的科學(xué)態(tài)度。
師:學(xué)到這里,你有什么樣的感受呢?
生4:在等差數(shù)列和等比數(shù)列的類比中,我發(fā)現(xiàn)除了形式上存在著類比之外,正確的要加以證明,錯(cuò)誤的可以舉出反例。
生5:我感到就算是類比的結(jié)論在形式上未必一致,但證明方法有相似之處。
這番交流的過程中,學(xué)生的思維幾經(jīng)“沖浪”輾轉(zhuǎn),他們的好奇心和探索熱情已被喚起,嚴(yán)謹(jǐn)?shù)臄?shù)學(xué)發(fā)現(xiàn)歷程正在探索中內(nèi)化著。
問題3:一位同學(xué)發(fā)現(xiàn):若Sn是等差數(shù)列?an?的前n項(xiàng)和,則Sk,S2k?Sk,S3k?S2k也是等差數(shù)列。在等比數(shù)列中是否也有這樣的結(jié)論?為什么?
問題4:我們知道對于等差數(shù)列?an?,a1?a2?a3???an?na1?n(n?1)d成立。通過
2類比,嘗試發(fā)現(xiàn)等比數(shù)列中的相似結(jié)論并給予證明.問題三的設(shè)計(jì)和問題四是結(jié)合在一起的,設(shè)計(jì)問題三的時(shí)候考慮到學(xué)生有可能只能通過證明找到反例從而得出Sk,S2k?Sk,S3k?S2k不成等比數(shù)列的結(jié)論,而對類比的結(jié)論有困難,甚至?xí)型瑢W(xué)得出Sk,S2kS3k成等比數(shù)列的結(jié)論。對于問題四,可以將問題三溝通起,SkS2k
來探索。經(jīng)過討論、形式上類比、對結(jié)論進(jìn)行論證。我們可以在學(xué)生最終明確結(jié)論后再回到問題三,讓同學(xué)們進(jìn)一步思考并指出“Sk,S2kS3k成等比數(shù)列”的說法雖然不對,但在“類,SkS2k
比——發(fā)現(xiàn)”的探究過程中也有不少新的收獲。繼而提問:如何改動(dòng)使得結(jié)論成立?這個(gè)過程,將“類比——發(fā)現(xiàn)——自悟”模式的核心——學(xué)生在思維上經(jīng)過反復(fù)的類比、驗(yàn)證,自我領(lǐng)悟并掌握類比的思想方法——完全體現(xiàn)在了教學(xué)過程中。
四、教學(xué)反思
第一次教學(xué)之后,在教研員、教研組長等老師的指導(dǎo)下,總結(jié)了以下一些不足:
1.在教學(xué)設(shè)計(jì)時(shí),偏向于行形式上類比,盡管在形式上的類比達(dá)成度較高,但反映在數(shù)學(xué)實(shí)質(zhì)上的內(nèi)容偏少;
2.問題之間的聯(lián)系不是很好,問題似乎有些孤立;
3.題目偏多;
為此,教師在教學(xué)設(shè)計(jì)的調(diào)整過程中關(guān)注了這兩個(gè)方面:
1.為將“類比——發(fā)現(xiàn)——自悟”的模式更加清晰地在教學(xué)中體現(xiàn),教師的教學(xué)設(shè)計(jì)由重形式向重思維方式轉(zhuǎn)變;
2.精選例題,設(shè)計(jì)的數(shù)學(xué)問題關(guān)注一題多變、多題環(huán)環(huán)相扣的連鎖關(guān)系,同時(shí)體現(xiàn)思維“嚴(yán)密性”,并且搭建腳手架,幫助學(xué)生努力實(shí)現(xiàn)“發(fā)現(xiàn)——自悟”的過程。
在公開課教學(xué)之后,聽課老師以及學(xué)科組的專家在一起再次開展了評課探討,結(jié)合教師的反思總結(jié)如下:
1.本堂課是等差數(shù)列與等比數(shù)列性質(zhì)的類比,在學(xué)生經(jīng)歷了類比的學(xué)習(xí)后,能夠體會(huì):從形式上得到類比的特征,從本質(zhì)上體驗(yàn)思維的過程,了解類比不僅是形式上的“相似”,而是從相似中得到結(jié)論,再由論證使之成為類比。這樣的教學(xué)模式,有利于激發(fā)學(xué)生的思維,使學(xué)生在辯證中掌握類比的思想方法。
2.本堂課知識(shí)目標(biāo)的達(dá)成度較好,學(xué)生能夠基本掌握類比的特征,但學(xué)習(xí)過程中教師沒有刻意地總結(jié)、引導(dǎo),學(xué)生在探究過程中以體驗(yàn)為主,只是學(xué)生對于“類比——發(fā)現(xiàn)——自悟”的探究方式仍略顯模糊,需要今后不斷嘗試采用類似地教學(xué)方法促進(jìn)學(xué)生的研究性學(xué)習(xí)方式的形成。
3.教師在平時(shí)應(yīng)時(shí)時(shí)具備二期課改的理念,重視學(xué)生的思維活動(dòng)。比如,在問題二中,有學(xué)生提出反例:在數(shù)列-1,1,-1,1,-1,1,?中,an?1?an?0,所以?an?1?an?不是等比數(shù)列。教師應(yīng)加以表揚(yáng),并緊接著提問:你是怎樣想到這個(gè)反例的,你能得出什么樣的規(guī)律?如果這位學(xué)生不能回答清楚的,可以再回顧他們的證明過程,從中尋找問題所在。這樣不但順應(yīng)了學(xué)生的思維結(jié)構(gòu),而且在老師的點(diǎn)撥下,學(xué)生能進(jìn)一步更深層次地考慮問題,從而為問題三打下伏筆。
4.在學(xué)生有困難的地方可以預(yù)先做準(zhǔn)備工作,這樣可以使這堂課的達(dá)成度更高。比如,在問題三中,Sk,S2k?Sk,S3k?S2k是非常抽象的,它牽涉到子數(shù)列的問題,而且在原設(shè)計(jì)中是“數(shù)列Sn,S2n?Sn,S3n?S2n,?,S(k?1)n?Skn是等差數(shù)列,請同學(xué)在等比數(shù)列中進(jìn)行類比”,但由于證明過于抽象,學(xué)生不容易理解,因此改為上述形勢,而且考慮如果在課前能舉一些例子,滲透子數(shù)列的概念,學(xué)生理解起來也許更容易。
因此在下一堂的課中,作了如下改進(jìn):
1.在等差數(shù)列復(fù)習(xí)中,將問題2、3在等差數(shù)列中的情況進(jìn)行證明,再事先將等差數(shù)列的證明打在幻燈片上,如果在課堂中學(xué)生在證明等比數(shù)列的過程中遇到困難的話,就可以把等差數(shù)列的證明顯示給他們看,從而使他們體驗(yàn)到證明的方法也可以進(jìn)行類比,更加凸顯類比的本質(zhì)特征。事實(shí)上,在本堂課中也達(dá)到了這樣的目的,學(xué)生的掌握度也更好了。如:在證明問題3的時(shí)候,有的同學(xué)利用前n項(xiàng)和公式證明較為繁瑣,而有的同學(xué)很快就得出結(jié)論,她說:“證明是類比等差數(shù)列的思路和步驟,結(jié)論是類比問題二得出的?!边@就充分說明她已經(jīng)掌握了類比的本質(zhì),表明經(jīng)歷幾次設(shè)計(jì)問題并逐步解決、探索,學(xué)生正體驗(yàn)著數(shù)學(xué)思想和方法,領(lǐng)悟其價(jià)值,滋生應(yīng)用意識(shí)。
2.因?yàn)閱栴}2和問題3是同類型的問題,尤其是它們的證明以及在證明過程中發(fā)現(xiàn)反例的這一思路是相近的,所以為了提高課堂效率,這里就采取分組的方法,請兩組同學(xué)解決問題二,另兩組同學(xué)解決問題三,再進(jìn)行討論總結(jié)。實(shí)施下來,時(shí)間縮短了,而且有了比較,同學(xué)的積極性也提高了,大大地提高了課堂的效率。并且把原先在上課時(shí)來不及解決的推論解決了,使得學(xué)生的思維得到延伸,而且使學(xué)生對類比的本質(zhì)特征有了理性上的認(rèn)識(shí),從而達(dá)到了第三維:學(xué)生自主的理性思想的類比。
通過“類比——發(fā)現(xiàn)——自悟”的初步實(shí)施,學(xué)生在自主的學(xué)習(xí)和探究過程中體驗(yàn)知識(shí)發(fā)生的過程,通過對產(chǎn)生的見解的辯論進(jìn)行了思維方式的轉(zhuǎn)變,使得學(xué)習(xí)方法得到了改善,為他們今后的學(xué)習(xí)帶來了信心和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)乃季S方式,其效果應(yīng)該說是顯見的。教師方面,我們得到的感受是:教學(xué)理念得到了很大的提升,尤其對于“類比——發(fā)現(xiàn)——自悟”的研究性學(xué)習(xí)課堂教學(xué)模式的初步應(yīng)用的效果啟發(fā)我們在平時(shí)的教學(xué)中應(yīng)多為學(xué)生創(chuàng)設(shè)學(xué)習(xí)氛圍和問題情境,教學(xué)設(shè)計(jì)應(yīng)多從學(xué)生的認(rèn)知基礎(chǔ)和原有的知識(shí)結(jié)構(gòu)出發(fā),幫助學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中體驗(yàn)、感悟?qū)W習(xí)經(jīng)驗(yàn)。另外,用先進(jìn)理念和經(jīng)驗(yàn)指導(dǎo)教學(xué),能使自己不斷加深對課改理念的理解,并逐漸內(nèi)化為自身的教學(xué)風(fēng)格,促進(jìn)自身業(yè)務(wù)水平的提高。
參考資料:
[1] 廖哲勛:關(guān)于課堂教學(xué)案例開發(fā)的理性思考——《中學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)參考》2003.6
[2] 鄭毓信:《數(shù)學(xué)方法論》 廣西教育出版社1998.5
第四篇:等差、等比數(shù)列問題
等差等比數(shù)列問題
一、等差數(shù)列、等比數(shù)列基本數(shù)列問題
1.等差數(shù)列?an?,s6?36,sn?6?144,sn?324,求n的值
1)an?2an?1?1;2)an?2an?1?n?1;3)an?2an?1?n2?n?1; 4)an?2an?1?2n;5)an?2an?1?3n
1)sn?2an?1;2)sn?22n?1?n?1;3)sn?2an?1?n2?n?1; 4)sn?2an?1?2n;5)sn?2an?1?3n 2.已知數(shù)列,a?an?滿足:a=m(m為正整數(shù))
anA7n?5
2.已知兩個(gè)等差數(shù)列?an?和?bn?的前n項(xiàng)和分別為An,Bn,且n?,則使得為整數(shù)
bnn?3Bn的的正整數(shù)n個(gè)數(shù)為:
3.已知等差數(shù)列?an?,a1?a3?a5???a99?36,公差d??2,求s100的值。
4、已知等差數(shù)列?an?的第2項(xiàng)為8,前10項(xiàng)和為185。1)求?an?的通項(xiàng)公式;2)若數(shù)列依次取出a2,a4,a8,?,a2n
n?1
?an?中
?an當(dāng)a為偶數(shù)時(shí)
?n,若a6=1,則m所有??2
當(dāng)an為奇數(shù)時(shí)??3an?1
?得到新數(shù)列?bn?,求數(shù)列?bn?的通項(xiàng)公式。
可能的取值為
四、數(shù)列與其它
1.已知數(shù)列?an?的通項(xiàng)公式an?n??n?N??,則數(shù)列?an?的前30項(xiàng)中,最大項(xiàng)和最小項(xiàng)分別
n?是
2.已知數(shù)列?an?是遞增數(shù)列,且an?n2??n,則實(shí)數(shù)3.(Ⅰ)設(shè)
4.設(shè)等比數(shù)列?an?的公比為q(q>0),它的前n項(xiàng)和為40,前2n項(xiàng)和為3280,且前前n項(xiàng)中數(shù)值最大的項(xiàng)為27,求數(shù)列的第前2n項(xiàng)。
5.已知數(shù)列?an?的首項(xiàng)為23,公差為整數(shù),且前6項(xiàng)為正,從第7項(xiàng)起為負(fù)數(shù),求Sn的最大值。
?范圍是
an為正整數(shù),6.?dāng)?shù)列{an}為等差數(shù)列,其前n項(xiàng)和為Sn,數(shù)列{bn}為等比數(shù)列,且a1
數(shù)列{ban}是公比為64的等比數(shù)列,b2S2?64.(1)求an,bn;(2)求證1?1???1?3.S1S2Sn
4二、數(shù)列思想問題
1.?dāng)?shù)列?an?的前n項(xiàng)和Sn,又bn2.求和sn?
?3,b1?1,a1,a2,??,an是各項(xiàng)均不為零的等差數(shù)列(n?4),且公差d?0,若將此數(shù)列刪
a1的數(shù)值;②求n的所有可d
去某一項(xiàng)得到的數(shù)列(按原來的順序)是等比數(shù)列:①當(dāng)n =4時(shí),求
能值;
(Ⅱ)求證:對于一個(gè)給定的正整數(shù)n(n≥4),存在一個(gè)各項(xiàng)及公差都不為零的等差數(shù)列
?an
b1,b2,??,bn,其中任意三項(xiàng)(按原來順序)都不能組成等比數(shù)列.,求?bn?的前n項(xiàng)和
123n?2?3???n aaaa
3.等差數(shù)列?an?和等比?bn?,求數(shù)列?an?bn?的前n項(xiàng)和 4.1?1?1???
1*2
2*3
3*4
?n?1??n 12?13?24?3
??????
n*n?11*22*33*4n*n?15.已知數(shù)列?an?滿足a1?2a2?3a3???nan?n?n?1?,求數(shù)列?an?的通項(xiàng)公式
三、復(fù)合數(shù)列問題
1、已知數(shù)列?an?滿足下列條件,且a1?1,求數(shù)列?an?的通項(xiàng)公式
第五篇:等差、等比數(shù)列子數(shù)列性質(zhì)的探究
等差、等比數(shù)列的子數(shù)列探究
【教學(xué)目標(biāo)】
經(jīng)歷等差數(shù)列與等比數(shù)列子數(shù)列的性質(zhì)的研究過程,體驗(yàn)“歸納——猜想——論證”的數(shù)學(xué)發(fā)現(xiàn)的科學(xué)方法;體會(huì)從特殊到一般、類比等數(shù)學(xué)思想,獲得數(shù)學(xué)發(fā)現(xiàn)與研究的樂趣。
【教學(xué)重點(diǎn)】
歸納-猜想-論證、從特殊到一般、類比等數(shù)學(xué)思想方法的體驗(yàn)與認(rèn)識(shí)。
【教學(xué)難點(diǎn)】
“歸納——猜想——論證”等數(shù)學(xué)數(shù)學(xué)思想方法的習(xí)得。
【教材分析】
前段時(shí)間,高三學(xué)生已經(jīng)進(jìn)行了數(shù)列的系統(tǒng)復(fù)習(xí),掌握了等差、等比數(shù)列的定義與應(yīng)用;學(xué)習(xí)了解決數(shù)列問題的“基本量法”、“類比”、“歸納、猜想、論證”等數(shù)學(xué)思想方法,本課主要通過等差、等比子數(shù)列的研究,強(qiáng)化數(shù)學(xué)的學(xué)習(xí)過程,加深對于數(shù)學(xué)本質(zhì)的理解,規(guī)范解決數(shù)學(xué)問題的基本方法與要求,獲得數(shù)學(xué)概念學(xué)習(xí)的新的體會(huì)。
【學(xué)情分析】
從學(xué)生的認(rèn)知基礎(chǔ)看,學(xué)生已經(jīng)對于等差、等比數(shù)列有了較好的理解與認(rèn)識(shí),也能夠開展對于數(shù)學(xué)新問題的學(xué)習(xí)與研究能力;從學(xué)生的思維發(fā)展看,高三學(xué)生已經(jīng)具備了一定的研究與學(xué)習(xí)有關(guān)新概念與新問題的能力。
【問題提出】
在數(shù)列研究的過程中,等差數(shù)列與等比數(shù)列是兩個(gè)十分重要的數(shù)列;我們已經(jīng)研究了等差數(shù)列與等比數(shù)列的一些性質(zhì),這兩節(jié)課,我們將研究了從等差及等比數(shù)列中取出部分的項(xiàng),按原來的順序組成的一個(gè)“子數(shù)列”所具有的性質(zhì);研究這些數(shù)列的的一般特征與規(guī)律。
觀察下列數(shù)列,試寫出一個(gè)符合前4項(xiàng)的通項(xiàng)公式,指出它們具有什么性質(zhì)?
(1)1,2,3,4,...;
(2)2,4,6,8,...;
(3)1,3,5,7,...;
(4)1,2,4,8,...(4)5,9,13,17,...(5)2,5,8,11,...(6)1,4,16,64,...(7)5,20,80,320,...(設(shè)計(jì)意圖:學(xué)生通過從特殊到一般的歸納與猜測,獲得各數(shù)列的通項(xiàng)公式;指出其一般特性;體驗(yàn)通項(xiàng)公式的猁過程,逐步獲得子數(shù)列的概念。)
【問題探究】
1)教師提問:觀察上述數(shù)列,從數(shù)列的項(xiàng)來看,他們間存在什么聯(lián)系嗎?
2)形成子數(shù)列定義:給定無窮數(shù)列?an?,數(shù)列?an?中任取無窮多項(xiàng),不改變它們在原來數(shù)列中的先后次序,得到新的數(shù)列ak1,ak2,ak3,...,ak,...(k...1?k2?k3? n
?kn?...,k1,k2,k3,kn?N?)稱為數(shù)列?an?的一個(gè)子數(shù)列。
3)指出上述數(shù)列中子數(shù)列關(guān)系。
結(jié)論:任何一個(gè)無窮數(shù)列都存在無窮多個(gè)子數(shù)列。
問題
一、數(shù)列?an?是無窮等差數(shù)列,問:數(shù)列?an?是否存在等差的子數(shù)列? 研究:
1、設(shè)an?a(a為常數(shù)),則任取一些項(xiàng)組成的數(shù)列都是等差子數(shù)列。
2、an?n中有子數(shù)列bn?2n?1,bn?2n,bn?5n等。
3、an?
1n?1中有子數(shù)列bn?3n?1,bn?n?等 2224、數(shù)列?an?是等差數(shù)列,若k1?k2?k3?...?kn?...,k1,k2,k3,kn?N?),當(dāng)ak1?t,且m的等差數(shù)列時(shí),ak1,ak2,ak3,...,ak是數(shù)列?an?的一個(gè)首項(xiàng)為t,k1,k2,k3,...nk,是公差為,...,...n公差為md的等差子數(shù)列。證明:略。
方法小結(jié):
(1)只要首項(xiàng)不同,公差不同就可以確定不同的等差子數(shù)列。
(2)從具體的例子中小結(jié)出如何尋找等差子數(shù)列,以及子數(shù)列的公差和原數(shù)列的公差之間的關(guān)系,從而得出結(jié)論:
1)2)
等差數(shù)列中下標(biāo)成等差數(shù)列(公差為k)的項(xiàng)仍然成等差數(shù)列。新的等差數(shù)列的公差等于原等差數(shù)列的公差的k倍。
(設(shè)計(jì)意圖:研究問題的1以及2,在前面已經(jīng)解決過,只是讓學(xué)生通過復(fù)習(xí),加深對于子數(shù)列的理
解;問題3的解決,是為歸納猜想作必要的準(zhǔn)備;問題的證明,是為了規(guī)范學(xué)生的表達(dá)形式。)
問題
二、數(shù)列?an?是等比數(shù)列,問:數(shù)列?an?是否存在等比的子數(shù)列?
1、設(shè)an?a(a為常數(shù)),則任取一些項(xiàng)組成的數(shù)列都是等比子數(shù)列。
2、an?2n中有子數(shù)列bn?22n?1和bn?25n等。
3、an?2?()
n?
1中有子數(shù)列bn?2?()等。
n4、數(shù)列?an?是等比數(shù)列,若k1?k2?k3?...?kn?...,k1,k2,k3,kn?N?),當(dāng)ak1?t,且m的等差數(shù)列時(shí),ak1,ak2,ak3,...,akn,...是數(shù)列?an?的一個(gè)首項(xiàng)為t,k1,k2,k3,...nk,是公差為,...公比為qk的等比子數(shù)列。
證明結(jié)論:設(shè)?an?是等比數(shù)列,q是公比,若am,an為常數(shù)時(shí),an
?qn?m,當(dāng)n?m?kam
an
?qn?m?qk也是常數(shù)。am
方法小結(jié):
(1)只要首項(xiàng)不同,公比不同就可以確定不同的等比子數(shù)列。
(2)從具體的例子中小結(jié)出如何尋找等比子數(shù)列,以及子數(shù)列的公比和原數(shù)列的公比之間的關(guān)系,從而得出結(jié)論: 1)
等比數(shù)列中下標(biāo)成等差數(shù)列(公差為k)的項(xiàng)仍然成等比數(shù)列。
2)法。)
新的等比數(shù)列的公比等于qk。
(設(shè)計(jì)意圖:學(xué)習(xí)類比的數(shù)學(xué)思想方法;進(jìn)一步體會(huì)從特殊到一般,歸納——猜想——論證的數(shù)學(xué)思想方問題
三、數(shù)列?an?是等差數(shù)列,問:數(shù)列?an?是否存在等比的子數(shù)列?
1、若an=n,求數(shù)列?an?的等比子數(shù)列? 子數(shù)列bn=
2n?
1和bn=
3n?1
等。
(自然數(shù)列是學(xué)生最容易想到的,除了自然數(shù)列之外,其他的數(shù)列不容易想到)
2、給出一個(gè)例子一起研究。
例題1:已知:等差數(shù)列?an?,且an?3n?1。問:等差數(shù)列?an?中是否存在等比子數(shù)列?cn??(1)寫出?an?的一些項(xiàng):2,5,8,11,14,17,20,23,26,29,32,?,學(xué)生嘗試后找出結(jié)果有:
①2,8,32,128,512,?,2?4n?1;②2,14,98,686,4802, ?,2?7
n?
1;③2,20,200,2000, ?,2?10n?1;④5,20,80,320, ?,5?4n?1;⑤2,26,338, ?,2?13n?1
(2)猜想:①cn?2?4n?1;②cn?2?7n?1;③cn?2?10n?1;④cn?5?4n?1;⑤
cn?2?13n?1
(3)提問:這些猜想是否正確呢?
我們可以從兩個(gè)方面進(jìn)行思考:通過演繹推理證明猜想為真,或者找出反例說明此猜想為假,從而否定或修正此猜想。(4)學(xué)生分組證明猜想
分析:2?4∵2?
4n?1
n?1的項(xiàng)被3除余2,從而得出利用二項(xiàng)式定理證明的方法。
證1:(用二項(xiàng)式定理)
?2?(3?1)n?1?2?(3k?1)?6k?2(k?N),即2?4n?1除以3余2,∴?cn?是?an?的子數(shù)列。
分析 :由前面幾項(xiàng)符合推廣到無窮項(xiàng)都符合,從而得出利用數(shù)學(xué)歸納法證明的方法。證2:(數(shù)學(xué)歸納法)
① 當(dāng)n=1時(shí),c1?2?3?1?1?a1
② 假設(shè)當(dāng)n=k時(shí),ck?22k?1?3m?1?am(m?N),那么當(dāng)n=k+1時(shí),ck?1?
22(k?1)?1?22k?1?4?22k?1?4?(3m?1)?3?(4m?1)?1?a4m?1.由①、②得?cn?是?an?的子數(shù)列。
n?1n?
1c?2?7?2?(6?1)?3k?2,k?N;n(5)同理證明
cn?2?10n?1?2?(9?1)n?1?3k?2,k?N,cn?5?4n?1?5?(3?1)n?1?3k?2,k?N;cn?2?13n?1?2?(12?1)n?1?3k?2,k?N.(6)引申:讓學(xué)生找規(guī)律——以an中任一項(xiàng)為首項(xiàng),以3k?1(k?N)為公比的等比數(shù)列均是該等差
數(shù)列的等比子數(shù)列
(7)小結(jié):歸納法是從特殊到一般的推理方法,而由此所作出的猜想是需要進(jìn)一步證明的。從歸納猜
想到論證的思維方法是我們研究數(shù)學(xué)問題常用的方法。
(8)思考:對給定的等差數(shù)列可以構(gòu)造出等比數(shù)列,不確定的等差數(shù)列中是否存在等比數(shù)列?
【方法總結(jié)】
1、“歸納——猜想——論證”是數(shù)學(xué)發(fā)現(xiàn)的方法,從特殊到一般的數(shù)學(xué)思想方法,是研究數(shù)學(xué)問題的常用方法;
2、研究性學(xué)習(xí),是數(shù)學(xué)思維培養(yǎng)的重要手段;
3、合作學(xué)習(xí)方式,是研究性學(xué)習(xí)的有效途徑。
【方法應(yīng)用】
思考
1、等比數(shù)列是否存在等差子數(shù)列?請舉例說明,并研究一般規(guī)律。
思考2: 已知:數(shù)列?an?是首項(xiàng)a1?2,公差是d的等差數(shù)列。數(shù)列?bn?是等比數(shù)列,且
b1?a1,b2?a2。問:是否存在自然數(shù)d,使得數(shù)列?bn?是數(shù)列?an?的子數(shù)列?如存在,試求出d的一
切可能值。
思考
3、數(shù)列?an?是等比數(shù)列,問:數(shù)列?an?是否存在等差的子數(shù)列? 分析:先取d=1,2,3,4,5,6。發(fā)現(xiàn)當(dāng)d是奇數(shù)時(shí),不可能。∵a2是奇數(shù),∴公比
a2an?
1為分?jǐn)?shù),則bn?2?(2)從第三項(xiàng)開始就不是自然數(shù)
2取d=2,?an?:2,4,6,8,?,?bn?:2,4,8,16,?,an?2n,bn?2n,?2n是偶數(shù),∴d=2時(shí),數(shù)列?bn?是數(shù)列?an?的子數(shù)列,取d=4,?an?:2,6,10,14,18,?,?bn?:2,6,18,54,?,an?4n?2,bn?2?3n?1?2?(4?1)n?1?2?(4k?1)?4?2k?2(k?N),∴d=4時(shí),數(shù)列?bn?是數(shù)列?an?的子數(shù)列。同理d=6時(shí),數(shù)列?bn?也是數(shù)列?an?的子數(shù)列。由此猜想當(dāng)d?2m(m?N)時(shí),數(shù)列?bn?是數(shù)列?an?的子數(shù)列??梢杂枚?xiàng)式定理或數(shù)學(xué)歸納法證明。
證1:(用二項(xiàng)式定理)在?an?中,a1?2,d?2m,an2?(n?1)?2m.在?bn?中,b1=2,b2?2?2m,q?
則2?(m?1)
k?1
2?2m
?1?m,bn?2?(1?m)n?1。令bk?an(k?3), 2
1k?2
=2?(n?1)?2m.(m?1)k?1?1?(n?1)?m,mk?1?Ck??? ?1?m
?2k?21k?3?2
an?中的Ckk??Ck???Ckk?1?m?1?1?(n?1)?m,可解出n?1?m?1?m1?N,即bk為?
某一項(xiàng)。
證2:(數(shù)學(xué)歸納法)①當(dāng)n=1時(shí),b1?a1;②假設(shè)bk是?an?的第p項(xiàng),即
2?(m?1)k?1?2?2m(p?1),則bk?1?bk(m?1)??2?2m(p?1)?(m?1)=2+
2m?m(p?1)?p?1?1?即bk?1是?an?中的第m(p-1)+p+1項(xiàng)。由①、②得,數(shù)列?bn?是數(shù)列?an?的子
數(shù)列。