課題:2.3.1 等差數列的前n項和
教學目的:
1.掌握等差數列前n項和公式及其獲取思路.
2.會用等差數列的前n項和公式解決一些簡單的與前n項和有關的問題
一、複習引入:
首先回憶一下前幾節課所學主要內容:
1.等差數列的定義:-=d ,(n≥2,n∈n)
2.等差數列的通項公式:
(或=pn+q (p、q是常數))
3.幾種計算公差d的方法:
① d=- ② d= ③ d=
4.等差中項:成等差數列
5.等差數列的性質: m+n=p+q (m, n, p, q ∈n )
複習引人
「小故事」:
高斯是偉大的數學家,天文學家,高斯十歲時,有一次老師出了一道題目,老師說: 「現在給大家出道題目:
1+2+…100=?」
過了兩分鐘,正當大家在:1+2=3;3+3=6;4+6=10…算得不亦樂乎時,高斯站起來回答說:
「1+2+3+…+100=5050
教師問:「你是如何算出答案的?
高斯回答說:因為1+100=101;
2+99=101;…50+51=101,所以
101×50=5050」
這個故事告訴我們:
(1)作為數學王子的高斯從小就善於觀察,敢於思考,所以他能從一些簡單的事物中發現和尋找出某些規律性的東西
(2)該故事還告訴我們求等差數列前n項和的一種很重要的思想方法,這就是下面我們要介紹的「倒序相加」法
二、問題系統:
乙個堆放鉛筆的v形架的最下面一層放一支鉛筆,往上每一層都比它下面一層多放一支,最上面一層放120支,這個v形架上共放著多少支鉛筆?
這是一堆放鉛筆的v形架,這形同前面所接觸過的堆放鋼管的示意圖,看到此圖,大家都會很快捷地找到每一層的鉛筆數與層數的關係,而且可以用乙個式子來表示這種關係,利用它便可以求出每一層的鉛筆數.那麼,這個v形架上共放著多少支鉛筆呢?這個問題又該如何解決呢?
經過分析,我們不難看出,這是乙個等差數求和問題?
這個問題,它也類似於剛才我們所遇到的「小故事」問題,它可以看成是求等差數列1,2,3,…,n,…的前120項的和.在上面的求解中,我們發現所求的和可用首項、末項及項數n來表示,且任意的第k項與倒數第k項的和都等於首項與末項的和,這就啟發我們如何去求一般等差數列的前n項的和.如果我們可歸納出一計算式,那麼上述問題便可迎刃而解.
1.等差數列的前項和公式1:
證明:2. 等差數列的前項和公式2:
用上述公式要求必須具備三個條件:
,當d≠0,是乙個常數項為零的二次式
三、即時訓練
例1 乙個堆放鉛筆的v型的最下面一層放一支鉛筆,往上每一層都比它下面一層多放一支,最上面一層放120支,這個v形架上共放著多少支鉛筆?
解:例2 等差數列-10,-6,-2,2,…前多少項的和是54?
解:例3 .已知等差數列{}中=13且=,那麼n取何值時,取最大值.
解對等差數列前項和的最值問題有兩種方法:
(1) 利用:
當》0,d<0,前n項和有最大值可由≥0,且≤0,求得n的值
當<0,d>0,前n項和有最小值可由≤0,且≥0,求得n的值
(2) 利用:
由利用二次函式配方法求得最值時n的值
四、課時訓練:
1.求集合的元素個數,並求這些元素的和
解: 2. 已知乙個等差數列的前10項的和是310,前20項的和是1220,
求其前項和的公式.解:
五、小結本節課學習了以下內容:
1.等差數列的前項和公式1:
2.等差數列的前項和公式2:
3.,當d≠0,是乙個常數項為零的二次式
4.對等差數列前項和的最值問題有兩種方法:
(3) 利用:
當》0,d<0,前n項和有最大值可由≥0,且≤0,求得n的值
當<0,d>0,前n項和有最小值可由≤0,且≥0,求得n的值
(4) 利用:二次函式配方法求得最值時n的值
六、課後作業:
已知等差數列的前項和為,前項和為,求前項和.
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