无穷递缩等比数列求和教学案例及反思
如“无穷递缩等比数列求和”是在学生学习了数列及数列极限等知识的基础上提出来的,它与数列、方程、函数和极限等知识有内在的联系,能与实际生产和生活中的问题相结合,但是,学生对无穷数列各项和,有限到无限的思想方法,以及用极限的方法去解决实际问题还缺少思想基础,因此,我在设计这一节课时,设计情景,提出问题,通过实际问题、具体问题,以引起学生情感体验,引导学生学会建构、探究,最终达成教学目标。
(一)设计情境——提出问题
问题1:如果不停地往一只空箱子内放东西,箱子会满吗?为什么?
这问题表面上看是一个游戏,事实上,它隐含着无穷数列各项和知识,有一定的趣味和魅力,能引起学生的思考,不同层次的学生都有发言权,也不乏味,有能力发展点、个性和创新精神培养点,学生从实际背景出发,通过动脑思考,动手操作,动口说明,能经历从抽象表示到符号变换和检验应用全过程,能培养学生的数学建模能力。
(二) 自主探究——感知问题
我提示学生用数学眼光去看上述问题,即将上述问题转化为数学模型,然后让学生展开讨论。
(三) 合作交流——形成共识
(1)问题1的讨论结果:
S1:箱子即使很大也会满,因为,设第一次放入的量为a1, 第二次放入的量为a2,?设第n次放入的量为an,?,则a1+a2+a3+?+an+?可能很大,总能放满箱子。
S2:箱子即使很小也不会满,因为,设第一次放入的量为a1, 第二次放入的量为a2,?第n次放入的量为an ,?,则a1+a2+a3+?+an+?可能也很小。
(2)引导学生对问题进行探究,构建数学模型
问题2:你能尽可能多地举出箱子不会满的例子吗?
S3:把一支粉笔的一半放入空箱子中去,剩下粉笔的一半再放入空箱子中去,如此下去,?,放入空箱子中的充其量也只有一支粉笔,不会满,其数学模型是:a+a+a+?=a(a是粉笔的长)
S4:把一杯水的倒入空容器中去,剩下水的再倒入空容器中去,如此下去,?,倒入容器中的只有一杯水,也不会满,其数学模型是:
b+b+b+?=b(b是一杯水)
??
问题3:你能否将S3与S4这类问题一般化?若设第一次放入空箱子中去的量为a1,第二次放入空箱子中的量为a2,?第n次放入空箱子中去的量为an,?,数列{an}有何特点?
同学们得出结论:数列{an}是等比数列,也是递减数列,且项数无穷的。
接着再让学生自主研究无穷递缩等比数列的定义,并判定数列{an}是否为无穷递缩等比数列?再进一步思考无穷递缩等比数列是否一定是递减数列?总结无穷递缩等比数列的几个特征,加深对概念的理解。
(3)Sn与S的关系
问题4:当|q|<1,qn=a1qn,可以证明,当n→+∞时,an→0(让学生课后证明)
请学生思考:若设数列{an}前n项和为Sn,,所有项的和为S,运用极限的思想,你能否发现Sn与S的关系?讨论结果:S=limSn
(4) 求无穷递缩等比数列的和
问题5:怎样求无穷递缩等比数列{an}的和?
Sn=a1+a2+a3+?+an=,lim Sn=lim
因为当|q|<1时,limqn=0, 所以S= lim Sn=
我这时就说:好!我们通过自主探索与合作交流,得出了无穷递缩等比
数列的求和公式:S=(|q|<1)
(5)公式的应用(略)
通过应用交流,使学生加深对公式的认识,体验了数学模型化思想,让学生在交往中学习数学。
(四)总结反思——共同创新
本课我们运用情景化、问题形象化、探究化等数学方法,将游戏问题转化为数学模型——无穷递缩等比数列的和。为了概括所学内容的逻辑结构,提炼思想观点,引导学生创新,我将本课研究过程和方法概括如下:
抽象概括 应用
教学全过程概括为:具体问题——————数学模型—————解决实际问题。
改造 抽象概括
解决问题的思想方法:现实问题————现实模型————数学模型——
数学方法 检验 探究、深化、拓展、
————数学模型的解————现实问题的解————————现实问题
是否符合实际?
由此课例,不难看出,问题式、情景式教学交互设计,促进了学生形象思维和抽象思维的相互补充、相互促进,这种设计以培养兴趣为前提,以指导观察思考为基础,以发展思维为重点,以自主探究、合作交流为手段,让学生在感情体验中真正地用“心”去学习。
数学本身是为人的,是开放的,是丰富多彩的,一句话,数学是为人所用的。而这一事例生动地告诉我们,作为数学老师,不同的教育观念、不同的思想方法会有不同的数学思路和教学方法,学生会有不同的发展结果,只要我们用心地去备好每一节课,设计得当的教学程序,我们的学生将会把数学掌握得更好,我们的数学教学将会更好地服务于社会。
第二篇:等比数列求和试题[1]
等比数列及其求和
一、典型例题:
1.(1) 若成等比数列,则的值为__________ .
(2) 在2与6之间插入n个数,使它们组成等比数列,则这个数列的公比为________ .
2. 如果一个数列既是等差数列,又是等比数列,则此数列( B )
(A)为常数数列 (B)为非零的常数数列 (C)存在且唯一 (D)不存在
3. 设等比数列的前n项和为,前n项的倒数之和为,则的值为( A ).
(A) (B) (C) (D)
4. 在等比数列中,( C ).
A. B. C.或 D.-或-
5. 等比数列的首项,前n项和为Sn,若,_________ .
6. 已知数列是公比的等比数列,给出下列六个数列:(1); (2) ;
(3) ;(4) ;(5) ;(6) . 其中仍是等比数列的个数为( B )
(A)4 (B)5 (C)6 (D)3
7. 若六个数成等比数列,则= .
8. 设是公比为q的等比数列,Sn是它的前n项和,若{Sn}是等差数列,则q= _____. 1
9. 在正项数列中,,则___________ .
10. 已知数列的通项公式为,求数列的前n项和为 .
11. 已知定义在R上的函数和数列满足:,
且
(1)令,证明数列是等比数列; (2)求数列的通项公式 .
解(1)
由此推知:…2分
当…4分
是一个首项为2公比为2的等比数列………………………6分
(2)由(1)知:………7分
当时,…9分
而
……11分
对n=1时也成立,………………12分
12. 设数列的首项a1=1,前n项和Sn满足关系式:,其中为
已知常数.
(1)求证:数列{an}是等比数列;
(2)设的公比为,作数列,使,,求的通项bn ;
(3)求和:b1b2-b2b3+b3b4-b4b5…+b2n-1b2n-b2nb2n+1.
12. 解:(1)由a1=S1=1,S2=1+a2,得a2= 又3tSn-(2t+3)Sn-1=3t ①
3tSn-1-(2t+3)Sn-2=3t ② ①-②得3tan-(2t+3)an-1=0 ∴,
所以{an}是一个首项为1,公比为的等比数列.
(2)由f(t)=,得bn=f+bn-1. ∴bn=1+(n-1)=
(3)由bn=,可知{b2n-1}和{b2n}是首项分别为1和,公差均为的等差数列于是
b1b2-b2b3+b3b4-b4b5+…+b2n-1b2n-b2nb2n+1 =b2(b1-b3)+b4(b3-b5)+b6(b5-b7)+…+b2n(b2n-1+b2n+1)
=-(b2+b4+…+b2n)=-=-(2n2+3n)
二、练习题:
1. 已知正项数列为等比数列,且,则_______ . 5
2. 等差数列的公差,且成等比数列,则= .
3. 设等比数列的前n项和为Sn,若S3+S6=2S9,则数列的公比_________.
3.解:若q=1,则有S3=3a1,S6=6a1,S9=9a1. 因a1≠0,得S3+S6≠2S9,显然q=1与题设矛盾,故q≠1.
由S3+S6=2S9,得,整理得q3(2q6-q3-1)=0,由q≠0,得
2q6-q3-1=0,从而(2q3+1)(q3-1)=0,因q3≠1,故q3=-,所以q=-.
4. 等比数列的前项的乘积记为,若,则_______ .
5. 设An为数列的前n项和,An=(an-1),且.
(Ⅰ)求数列{an}的通项公式;
(Ⅱ)若d∈{a1,a2,a3,…,an,…}∩{b1,b2,b3,…,bn,…},则称d为数列{an}与{bn}的公共项,将数列{an}{bn}的公共项,按它们在原数列中的先后顺序排成一个新的数列{dn},求证:数列的通项公式为: .
5.解:(Ⅰ)由已知An=(an-1)(n∈N),当n=1时,a1=(a1-1), 解得a1=3,
当n≥2时,an=An-An-1=(an-an-1),由此解得an=3an-1,即=3(n≥2). 故an=3n(n∈N*);
(Ⅱ)证明:由计算可知a1,a2不是数列{bn}中的项, 因为a3=27=4×6+3,所以d1=27是数列{bn}中的第6项
设ak=3k是数列{bn}中的第n项,则3k=4m+3(k,m∈N),
因为ak+1=3k+1=3·3k=3(4m+3)=4(3m+2)+1, 所以ak+1不是数列{bn}中的项.
而ak+2=3k+2=9·3k=9(4m+3)=4(9m+6)+3, 所以ak+2是数列{bn}中的项
由以上讨论可知d1=a3,d2=a5,d3=a7,…,dn=a2n+1
所以数列{dn}的通项公式是dn=a2n+1=32n+1(n∈N*)
练习题答案: 1. 5 2. 3. 4. 5.