《等差数列求和公式》教学设计
知识与技能目标:掌握等差数列前n 项和公式,能较熟练应用等差数列前n 项和公式求和。
过程与方法目标:培养学生观察、归纳能力,应用数学公式的能力及渗透函数、方程的思想。
情感、态度与价值观目标:体验从特殊到一般,又到特殊的认识事物的规律,培养学生勇于创新的科学精神。
教学重点与难点:等差数列前n 项和公式是重点。
获得等差数列前n 项和公式推导的思路是难点。
教学策略:用游戏的方法调动学生的积极性教学用具:flash ,ppt课堂系统部分:整节课分为三个阶段:
问题呈现阶段探究发现阶段公式应用阶段
问题呈现1:有10袋金币,在这10袋中有一袋金币是假的,已知,真金币的重量是2两/个, 而假币的重量是1两/个。
问:只给一个电子秤,而且只能秤一次,找出哪一袋金币是假的?
S = 10 + 9 + + 2 + 1 2S =11+11+ +11+11问题1:1+2+ +8+9+10=? S =1+2+ +9+102S =11⨯10=110110S ==552动画演示:
由刚刚的计算我们已经知道,从10袋里面拿出
的金币数共55个,如果这10袋都是真币,那么
电子秤显示的数据应该是: (两) 55⨯2=
110
而实际显示的的数字是:102(两)
可见比全是真币时少了8两
又因为,每个假币比真币轻1两
所以,可知在电子秤上有8个假币
那么,第8袋全是假币。
设计说明:
这道题的设计新颖之处在于摆脱了以往以高斯算法引出的模式,用一道智力题,激发学生的学习兴趣。
动画的演示更能较直观地表现出本题的思维方式
承上启下,探讨高斯算法.
问题呈现2:
泰姬陵坐落于印度古都阿格,是十七世纪莫卧儿帝国
皇帝沙杰罕为纪念其爱妃所建,她宏伟壮观,纯白大
理石砌建而成的主体建筑叫人心醉神迷,成为世界七
大奇迹之一。
陵寝以宝石镶饰,图案之细致令人叫绝。
传说陵寝中有一个三角形图案,以相同大小的圆宝
石镶饰而成,共有100层(见左图),奢靡之程度,
可见一斑。
你知道这个图案一共花了多少宝石吗?
2:图案中,第1层到第21层一共有多少颗宝石?
也就是联想到“首尾配对”摆出几何图形,
, 如何将图与高斯的逆序相加结合起来, 让
, 将两个三角形拼成平行四边形.
(1+21) ⨯21s = 212
设计说明:
•源于历史,富有人文气息.
•图中算数,激发学习兴趣.
这一个问题旨在让学生初步形成数形结合的思想, 这是在高中数学学习中非常重要的思想方法. 借助图形理解逆序相加, 也为后面公式的推导打下基础.
探究发现:
问题3:如何求等差数列{a n }的前n 项和S n ?
由前面的例子,不难用逆序相加法推出
s n =a 1+a 2+a 3+ +a n s n =a n +a n -1+a n -2+ +a 1 n (a 1+a n ) ∴s n = 2
设计说明:
在前面两个问题的基础上,问题呈现3提出了等差数列求和公式的推导,鼓励学生利用“逆序相加”的数学方法推导公式。
探究发现:
a 1(m ) ,下底长为a n (m ) ,高为n (m ) ,求这个梯形的面积为多少平方米?
面积公式:
1n S =2
设计说明:
利用梯形的面积公式,帮助学生记忆等差数列的求和公式,让学生对于“数形结合”的理解更加深一层。
n (a +a )
探究发现:
问题4 已知首相a 1, 相数n , 公差d
如何求等差数列{a n }的前n 项和S n ?
复习回顾:等差数列通项公式:a n =a 1+(n -1)d
n (a 1+a n ) 公式1S n =2
n [a 1+a 1+(n -1)d ]n (a 1+a n ) S n == 22
n ⎡2na 1+n (n -1)d ⎡2a 1+(n -1)d ⎡⎡== 22
n (n -1) 公式2S n =na 1+d 2
根据等差数列求和公式1和等差数列通项公式, 推出等差数列公式2
公式应用
•根据题目选用公式
•利用通项求中间量
•依据条件变用公式
例题1:
2008年北京奥运会的体育馆已初步建成,其中有一块地的方砖成扇形铺开,有人数了第一排的方砖个数为10个,最后一排的方砖个数为2008个,而且一共有36排,问这一块地的方砖有多少块?
本例提供了许多数据,学生可以从题目条件发现,只告知了首项、尾项和项数,于是从这一方向出发,可知使用公式1,达到学生熟悉公式的要素与结构的教学目的。
通过两种公式的比较,引导学生应该根据信息选择适当的公式,以便于计算。
例题2:
2003年医护人员积极致力于研究人体内的非典病毒,已知一个患病初期的人人体内的病毒数排列成等差数列,且已知第一排的病毒数是2个,后面每一排比前一排多3个,一共有78排,问这个人体内的病毒数有多少个?
本例已知首项,公差和项数,引导学生使用公式2。
事实上,根据提供的条件再与公式对比,
便不难知道应选公式。
例题3:
甲从A 地出发骑车去B 地,前1分钟他骑了了400米,后来每一分钟都比前
一分钟多骑5米,当他到达B 地时的那一分钟内骑了500米,问A 地和B 地之间的距离?
本例题欲求AB 间的距离,实质求甲共骑了多少米。
已知首项400,公差为5和末项为500,可求出项数为21,然后引导学生使用公式1。
本题需要用到通项公式求项数,作为中间的桥梁。
例题4:
等差数列-10,-6,-2,2,…前多少项的和是54 ?
本例题已知公差为4,首相为-10,前n 项和为54,欲求项数n ,于是变用公式2。
n (n -1)4 54=-10n +解得:n =-3或
n =9又因为项数不能为负数,所以-3舍去,一共有9项 2
练习:
游戏规则:将全班同学分为4组,显示出飞行
棋的棋盘画面,每一组用一种颜色的飞机代表,
四驾飞机停在起点,右下角有一个点击的标志,
持续点击控制骰子的点数。
让学生根据练习题抢答,抢到的同学回答,如
果答案正确,那么丢骰子的点数便是飞机前行
的方格数,相反,答案错误者,丢骰子的点数
便是飞机后退的方格数。
练习1:
一个堆放铅笔的V 型的最下面一层放一支铅笔,往上每一层都比它下面一层多放一支,放了120层,这个V 形架上共放着多少支铅笔?
解:由题意可知,自下而上各层的铅笔成等差数列,且首相为1,项数为120,
公差为1,选用公式1可得结果。
答:V 形架上共放着7260支铅笔
练习2:
工地上放了一堆钢管,已知最下一层为20个,最上面一层为2个,且放了5层,问这一堆钢管的个数?
解:钢管由上至下为等差数列,已知首相为2,末项为20,项数为5,选
用公式1可得结果
答:工地上的钢管一共有55个
练习3:
舞蹈队对舞蹈员进行排队,已知第一个身高为1.58m, 后面每个舞蹈员比前面一个舞蹈员高0.2m ,且最后一个舞蹈员为 1.72m ,问这些舞蹈员的总身高为多少?
解:舞蹈员由前至后成等差数列,已知首相为1.58,末项为1.72,公差为
0.2,可利用通项公式求出项数为8,选用公式1可得结果
答:这些舞蹈员的总身高为13.2m
练习4:
等差数列{an }的首项为a 1,公差为d ,项数为n ,第n 项为a n ,前n 项和为S n ,请填写下表:
课堂小结:
回顾从特殊到一般的研究方法;
体会等差数列的基本元表示方法,逆序相加的算法,及数形结合的数学思想;掌握等差数列的两个求和公式及简单应用。
课后系统部分:
作业布置:
必做题:课本142页,练习A 1、2;
选做题:课本142页,练习B,1
必做题是让学生巩固所学的知识,熟练公式的应用。
根据我校的特点,为了促进数学成绩优秀学生的发展,培养他们分析问题解决问题的能力,我们设计了选做题,达到分层教学的目的。