推理与证明、算法初步、复数【教材分析】算法初步是人教A版普通高中课程标准实验教科书数学(必修3)第一章的内容,推理与证明是人教A版普通高中课程标准实验教科书数学(选修2-2)第二章的内容,复数是人教A版普通高中课程标准实验教科书数学(必修2-2)第三章的内容。
其中合情推理、演绎推理、程序框图、复数的相关概念及计算相对简单,故复习的时候将这三章放在一起。
【学情分析】在目前小班化形势下,学生已经分组并要求进行捆绑评价。
知识方面学生已经学习完了高中所有课程,对推理、算法初步、复数掌握较好,在本阶段需重点复习数学归纳法。
【教学环境分析】根据本节内容程序框图比较多的特点,选择多媒体教室环境,程序框图用多媒体展示很大程度上提高课堂效率。
【教学目标】知识目标:了解合情推理与演绎推理的含义,并能运用它们进行一些简单推理;能用数学归纳法证明一些简单的数学命题;.理解程序框图的三种基本逻辑结构:顺序、条件、循环.能力目标:培养类比推理和转化能力思想。
情感目标:体验数学中的美感,体验自主学习的成就感,提高学习探究的兴趣。
【教学重点】复数、程序框图、数学归纳法【教学难点】数学归纳法【教学过程】1、教师布置并批改导学案(导学案附在后面)。
学生完成并上交导学案(完成1-4,8-28题),准备展示用的白板。
2、课堂教学过程。
一、导入新课:教师活动:1、评价导学案完成情况。
为优秀小组、优秀个人进行加分和鼓励。
2、幻灯片展示合情推理与演绎推理的概念,复数的概念以及四则运算法则。
二、新课讲解(一)合情推理与演绎推理1.观察下列各式:a +b =1,a 2+b 2=3,a 3+b 3=4,a 4+b 4=7,a 5+b 5=11,…则a 10+b 10等于( )A .28B .76C .123D .1992.(2015·济南模拟)有一个奇数组成的数阵排列如下: 1 3 7 13 21 … 5 9 15 23 … … 11 17 25 … … … 19 27 … … … … 29 … … … … … … … … … … …则第30行从左到右第3个数是________3.在Rt △ABC 中,AB ⊥AC ,AD ⊥BC 于D ,求证:1AD 2=1AB 2+1AC 2,那么在四面体ABCD 中,类比上述结论,你能得到怎样的猜想,并说明理由.4.数列{a n }的前n 项和记为S n ,已知a 1=1,a n +1=n +2nS n (n ∈N *).证明:(1)数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫S n n 是等比数列;(2)S n +1=4a n .学生活动:四个小组成员用小白板展示并讲解1-4题。
教师活动:引导学生归纳鹤庆推理与演绎推理的区别。
【设计意图】区分合情推理与演绎推理:(1)合情推理的过程概括为 从具体问题出发―→观察、分析、比较、联想―→ 归纳、类比―→提出猜想(2)演绎推理是从一般的原理出发,推出某个特殊情况的结论的推理方法,是由一般到特殊的推理,常用的一般模式是三段论.数学问题的证明主要通过演绎推理来进行. (二)数学归纳法(1)用数学归纳法证明等式 5.用数学归纳法证明:12×4+14×6+16×8+…+12n (2n +2)=n 4(n +1)(n ∈N *). 教师活动:讲解第7题,示范数学归纳法的书写步骤。
设计意图:回顾数学归纳法证明与正整数有关的一些等式时的关键点:关键在于“先看项”,弄清等式两边的构成规律,等式的两边各有多少项,项的多少与n 的取值是否有关,由n =k 到n =k +1时等式的两边变化的项,然后正确写出归纳证明的步骤,使问题得以证明. (2)用数学归纳法证明等式6.用数学归纳法证明:对一切大于1的自然数n ,不等式⎝⎛⎭⎫1+13⎝⎛⎭⎫1+15·…·⎝⎛⎭⎫1+12n -1>2n +12均成立.学生活动:小组合作完成第8题。
教师活动:巡视并提示、指导存在问题的小组。
【设计意图】回顾数学归纳法证明与正整数有关的一些等式时的关键点:关键是由n =k 时命题成立证n =k +1时命题也成立,在归纳假设使用后可运用比较法、综合法、分析法、放缩法等来加以证明,充分应用基本不等式、不等式的性质等放缩技巧,使问题得以简化. (3)归纳——猜想——证明7.已知数列{a n }的前n 项和S n 满足:S n =a n 2+1a n -1,且a n >0,n ∈N *.(1)求a 1,a 2,a 3,并猜想{a n }的通项公式; (2)证明通项公式的正确性.学生活动:由一个学生板书,其他学生自主完成。
【设计意图】“归纳—猜想—证明”的模式,是不完全归纳法与数学归纳法综合应用的解题模式,这种方法在解决探索性问题、存在性问题时起着重要作用,它的模式是先由合情推理发现结论,然后经逻辑推理证明结论的正确性. (三)算法框图8.(2014·杭州质量检测)某程序框图如图所示,若该程序运行后输出的结果不大于37,则输入的整数i 的最大值为( )A .3B .4C .5D .6第8题 第9题9.阅读如图所示的程序框图,若输入的k =10,则该算法的功能是( ) A .计算数列{2n -1}的前10项和 B .计算数列{2n -1}的前9项和 C .计算数列{2n -1}的前10项和 D .计算数列{2n -1}的前9项和10.(2014·重庆卷)执行如图所示的程序框图,若输出k 的值为6,则判断框内可填入的条件是( ) A .s >12 B .s >35C .s >710D .s >4511.(2014·陕西卷)根据下边框图,对大于2的整数N ,输出的数列的通项公式是( ) A .a n =2nB .a n =2(n -1)C . a n =2nD .a n =2n -1第11题 第12题12.(2014·新课标全国Ⅱ卷)执行下面的程序框图,如果输入的x ,t 均为2,则输出的S =( ) A .4B .5C .6D .713.(2015·天津十二区县重点中学联考)执行如图所示的程序框图,若输出的结果是4,则判断框内m 的取值范围是( ) A .(2,6] B .(6,12] C .(12,20]D .(2,20)14.(2014·湖北卷)阅读如图所示的程序框图,运行相应的程序,若输入n 的值为9,则输出S 的值为________.15.执行如图所示的程序框图,如果输出S =3,那么判断框内应填入的条件是________.16.执行如图所示的程序框图,则输出0的概率为( )A.38B.58C.12D.2317.利用如图所示算法在平面直角坐标系上打印一系列点,则打印的点在圆x 2+y 2=10内的个数为 ( )A .2B .3C .4D .5第16题 第17题 (四)复数18.设z =11+i+i ,则|z |=( )19.(人教A 选修2-2P129B1改编)已知(1+2i)z -=4+3i ,则z =________.20.设i 是虚数单位.若复数a -103-i (a ∈R )是纯虚数,则a 的值为( )A .-3B .-1C .1D .3 21.若3+b i 1-i =a +b i(a ,b ∈R ),则a +b =________.22.(2014·新课标全国Ⅰ卷)(1+i )3(1-i )2=( )A .1+iB .-1+iC .1-iD .-1-i 23.(2015·合肥质量检测)已知复数z =-2i ,则1z +1的虚部为( ) A.25iB.25C.255iD.25524.(2015·武汉调研)若复数(m 2-5m +6)+(m 2-3m )i(m 为实数,i 为虚数单位)是纯虚数,则m =________.25.(2014·南京、盐城模拟)已知复数 z 1=-2+i ,z 2=a +2i(i 为虚数单位,a ∈R ).若z 1z 2为实数,则a 的值为________.26.复数(3+i)m -(2+i)对应的点在第三象限内,则实数m 的取值范围是________. 27.设f (n )=⎝ ⎛⎭⎪⎫1+i 1-i n +⎝ ⎛⎭⎪⎫1-i 1+i n(n ∈N *),则集合{f (n )}中元素的个数为 ( )A .1B .2C .3D .无数个28.(2015·岳阳一中检测)已知复数z =i +i 2+i 3+…+i2 0141+i ,则复数z 在复平面内对应的点为________. 三、课时小结学生活动:总结数学归纳法的步骤、合情推理与演绎推理的区别。
教师活动:强调重点并适当补充。
四、布置作业(导学案拓展与提升部分)29.图1是某地区参加2014年高考的学生身高的条形统计图,从左至右的各条形图表示的学生人数依次记为A 1,A 2,A 3,…,A 10(如A 2表示身高(单位:cm)在[150,155)内的学生人数,图2是图1中统计身高在一定范围内学生人数的一个算法程序框图.现要统计身高在[160,180)内的学生人数,那么流程图中判断框内整数k 的值为________.30.(2014·四川卷)执行如图的程序框图,如果输入的x,y∈R,那么输出的S的最大值为()A.0 B.1 C.2 D.331.设函数f(x)=ln(1+x),g(x)=xf′(x),x≥0,其中f′(x)是f(x)的导函数.令g1(x)=g(x),g n+1(x)=g(g n(x)),n∈N*,求g n(x)的表达式.32.(2014·重庆卷)设a1=1,a n+1=a2n-2a n+2+b(n∈N*).(1)若b=1,求a2,a3及数列{a n}的通项公式;(2)若b=-1,问:是否存在实数c使得a2n<c<a2n+1对所有【设计意图】29、30、31为必做,32为选作。
既巩固新知识又为学有余力的学生留出自由发展的空间,不甘落后的同学也会主动探究。
五、板书设计:数学归纳法第5题板书第7题板书第6题书六、教学反思:1、学生对复数和程序框图掌握较好,但是程序框图与数列、三角函数的综合以及比较创新的题型,比如几何概型(17题)、线性规划(32题),部分学生理解起来有些困难。
平时训练应该多加强数学各部分知识的综合。
2、用数学归纳法证明不等式是学生的一个难点,不能正确利用n=k得出n=k+1时的结论,另外对放缩法的应用不熟练。