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全国青年数学教师优质课获奖教学设计:等比数列的前n项和 Word版含答案

课题:等比数列的前n项和一、教材分析本节课选自《普通高中课程标准数学教科书·数学(必修5)》(北师大版)第一章第三节第一课时。

从在教材中的地位与作用来:看《等比数列的前n项和》是数列这一章中的一个重要内容,它不仅在现实生活中有着广泛的实际应用,如储蓄、分期付款的有关计算等等,而且公式推导过程中所渗透的类比、化归、分类讨论、整体变换和方程等思想方法,都是学生今后学习和工作中必备的数学素养。

二、学情分析从学生的思维特点看,很容易把本节内容与等差数列前n项和从公式的形成、特点等方面进行类比,这是积极因素,应因势利导。

不利因素是:本节公式的推导与等差数列前n项和公式的推导有着本质的不同,这对学生的思维是一个突破,另外,对于q = 1这一特殊情况,学生往往容易忽视,尤其是在后面使用的过程中容易出错。

教学对象是刚进入高中的学生,虽然具有一定的分析问题和解决问题的能力,逻辑思维能力也初步形成,但由于年龄的原因,思维尽管活跃、敏捷,却缺乏冷静、深刻,因此片面、不严谨。

三、设计思想本节课采用探究式课堂教学模式,即在教学过程中,在教师的启发引导下,让学生通过个人、小组、集体等多种解难释疑的尝试活动,深入探讨。

让学生在“活动”中学习,在“主动”中发展,在“合作”中增知,在“探究”中创新。

设计思路如下:四、教学目标1、掌握等比数列的前n项和公式,能用等比数列的前n项和公式解决相关问题。

2、通过等比数列的前n 项和公式的推导过程,体会错位相减法以及分类讨论的思想方法。

3、通过对等比数列的学习,发展数学应用意识,逐步认识数学的科学价值、应用价值,发展数学的理性思维。

五、教学重点与难点重点:掌握等比数列的前n 项和公式,能用等比数列的前n 项和公式解决相关问题。

难点:错位相减法以及分类讨论的思想方法的掌握。

六、教学过程(一) 复习回顾 1、(提问)等比数列的定义?通项公式?性质? 2、(提问)等差数列前n 项和公式是什么? (二) 创设问题情景引例:“一个穷人到富人那里去借钱,原以为富人不愿意,哪知富人一口答应了下来,但提出了如下条件:在30天中,富人第一天借给穷人1万元,第二天借给穷人2万元,以后每天所借的钱数都比上一天多1万;但借钱第一天,穷人还1分钱,第二天还2分钱,以后每天所还的钱数都是上一天的两倍,30天后互不相欠.穷人听后觉得挺划算,本想定下来,但又想到此富人是吝啬出了名的,怕上当受骗,所以很为难。

”请在座的同学思考讨论一下,穷人能否向富人借钱? [设计一个学生比较感爱好的实际问题,吸引学生注重力,使其马上进入到研究者的角色中来!启发引导学生数学地观察问题,构建数学模型。

]学生直觉认为穷人可以向富人借钱,教师引导学生自主探求,得出: 穷人30天借到的钱:465230)301(3021'30=⨯+=+++= S (万元)穷人需要还的钱:=++++=292302221 S ? [直觉先行,思辨引路,在矛盾冲突中引发学生积极的思维!]教师紧接着把如何求=++++=292302221 S ?的问题让学生探究:292302221++++= S ①若用公比2乘以上面等式的两边,得到 302923022222++++= S ②若②式减去①式,可以消去相同的项,得到:1073741823123030=-=S (分) ≈1073(万元) > 465(万元) 答案:穷人不能向富人借钱(三)引导学生用“特例到一般”的研究方法,猜想数学规律。

提出问题:如何推导等比数列前n 项和公式?(学生很自然地模仿以上方法推导) 学生A :)1(11212111--+++++=n n n q a q a q a q a a S)2(111211n n n q a q a q a q a qS ++++=-(1)-(2)有nn q a a S q 11)1(-=-学生B :112111--++++=n n n q a q a q a a s()()qa qs a a s q a qs a q a q a a q a n n n n n n -+=-+=+=++++=--111121111 qa a qs s n n n -=-∴1)1(11≠--=∴q qqa a s n n推导等比数列前n 项和n S 的公式,引导学生类比前面的特例完成以上推导课本上的推导方法后,教师:还有没有其他推导方法?(经过几分钟的思考,有学生举手发言)学生C : q a a a a a a n n ====-12312q a a a a a a n n =++++++∴-12132即 q a s a s n n n =--1)1(11≠--=∴q q qa a s n n 。

[“特例→类比→猜想”是一种常用的科学的研究思路! 教师让学生进行各种尝试,探寻公式的推导的方法,同时抓住机会或创设问题情景调动了学生参与问题讨论的积极性,培养学生的探究能力,发挥了组织者、推进者和指导者的作用,而学生却是实实在在的主体活动者、成为发现者、创造者!让学生享受成功的喜悦! ] 【基础知识形成性练习】1. 在公比为q 的等比数列}{n a 中 (1)若31,321==q a ,则=nS ________;(2)若8,2,21===n q a ,则=n S ________;(3)若21,2,81===n a q a ,则=n S ________; 2.判断正误:(1)1111+++12422n n =-()(2)21)21(1)2(84211--⨯=-++-+--n n(3)21)21(12222132--⨯=+++++nn⎪⎩⎪⎨⎧≠--=--==1,11)1(1,111q q q a a q q a q na S n n n121c(1)(4)1-nn n c c c c c c--++++=(四)新知应用例1、求等比数列 ,161,81,41,21的前8项的和.变式1:求等比数列 ,161,81,41,21的第6项到第10项的和.例2、求数列)0(1132≠+++++-a a a a a n 的前n 项和。

变式2:求n xx x 111x 132++++ 的值[例1例2教师板演示范,强调解题的规范。

变式1,变式2学生分析解法,学生不会时要分析出不会做的症结所在,然后再由学生板演出解题过程。

] (五)课堂小结[由学生完成课堂总结,教师完善,点评] (六)布置作业六、教学反思本节课授课对象为实验班的学生,学习基础较好。

所以采用了探究教学的方式,大部分内容由学生自行探究讨论完成。

教学设计从学生的角度出发,采用“教师设计问题与活动引导”与“学生积极主动探究”相结合的方法分成五个步骤层次分明(1)创设问题情景、布疑激趣(2)启发引导学生数学地观察问题,构建数学模型(3)探寻特例、提出猜想(4)数学应用(5)知识评估。

学生在未经预习不知等比数列求和公式和证明方法的前提下,在教师预设的思路中,一步步发现了公式并推导了公式,感受到了创造的快乐,激发了学习数学的爱好,教学的知识目标、能力目标、情感目标均得到了较好的落实。

导学案:等比数列的前n项和班级________姓名_________ 【知能目标】1.掌握等比数列的前n项和公式的推导方法--错位相减法,并能用其思想方法求某类特殊数列的前n项和.2.掌握等比数列前n项和公式以及性质,并能应用公式解决有关等比数列前n项的问题.在应用时,特别要注意q=1和q≠1这两种情况.3.能够利用等比数列的前n项和公式解决有关的实际应用问题.【重难点】重点:掌握等比数列的求和公式,会用等比数列前n项和公式解决有关问题.难点:错位相减法以及分类讨论的思想方法的掌握.【学习过程】一、复习回顾1、等比数列的定义?通项公式?性质?2、等差数列前n项和公式是什么?二、情境导入引例:“一个穷人到富人那里去借钱,原以为富人不愿意,哪知富人一口答应了下来,但提出了如下条件:在30天中,富人第一天借给穷人1万元,第二天借给穷人2万元,以后每天所借的钱数都比上一天多1万;但借钱第一天,穷人还1分钱,第二天还2分钱,以后每天所还的钱数都是上一天的两倍,30天后互不相欠.穷人听后觉得挺划算,本想定下来,但又想到此富人是吝啬出了名的,怕上当受骗,所以很为难。

”请在座的同学思考讨论一下,穷人能否向富人借钱?三、自主探究推导:等比数列的前n 项和公式方法1(主要重点方法:错位相减法)方法2(提取公因式法)方法3(等比定理法)四、辨析练习1. 在公比为q 的等比数列}{n a 中 (1)若31,321==q a ,则=n S ________;(2)若8,2,21===n q a ,则=n S ________;(3)若21,2,81===n a q a ,则=n S ________; 2.判断正误:(1)1111+++12422n n =-()121c(1)(4)1-n n nc c c c c c--++++=五、新知应用例1、求等比数列 ,161,81,41,21的前8项的和.(2)21)21(1)2(84211--⨯=-++-+--nn(3)21)21(12222132--⨯=+++++nn变式1:求等比数列 ,161,81,41,21的第6项到第10项的和.例2、求数列)0(1132≠+++++-a a a a a n 的前n 项和。

变式2:求n xx x 111x 132++++ 的值六、课时小结(由学生完成课堂总结,教师完善,点评)七、自测自评1、在等比数列{}2n中,前n 项和n S = ( )(A) 2n -1 (B) 2n-2 (C) 2n+1-1 (D) 2n+1-22、在等比数列{}n a 中,公比q=2,且前5项和为1,那么前5项和等于(A) 31 (B) 33 (C) 35 (D) 37 3、数列(){}21n +-中,前n 项和为nS ,则S2009_____________4、在等比数列{}n a 中:(1)已知,26,231==S a 求q 和3a ; (2)已知q=21,8735=S ,求1a 与4a思考题:求和.23n x+2x +3x ++nx。

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