一节求数列通项公式公开课的设计与思考
2018-11-27阮建肖爱玲
阮建 肖爱玲
中图分类号:G633.6 文献标识码:B 文章编号:1672-1578(2018)28-0135-01
数列是高中数学知识体系中非常重要的内容,也是高考重点考察的考点之一.数列作为一类特殊的函数,是刻画实际问题的重要数学模型,有着非常广泛的应用.高中主要研究等差数列和等比数列这两种数列模型.数列这一部分内容对学生的思维能力、逻辑推理能力、运算能力等多个方面都有所考察,还培养了学生观察、分析、类比、归纳、猜想等能力.数列不但是高中数学重要的基础知识,同时也是未来进一步学习高等数学的重要基础内容.本节课是一节数列的复习课,介绍了求数列通项公式的七个类型题.
1.定义法
(1)已知a1=3,an+1=an+2,求an.(2)已知a1=2,an+1=13an,求an.
两个题目分别考察了等差数列的概念和等比数列的概念,这是最简单的形式,学生很容易就能得到答案.虽然这两个题目简单,可是它们会经常出现,特别是在大题的部分和证明题当中,如果想不到进一步变形,就无法完成题目.
2.已知Sn表达式,求an
(1)已知Sn=n2-1,求an.(2)已知Sn=n2-3n,求an.
虽然是常见题型,但是有一个问题需要注意,在求Sn-1的时候,注意项数n的取值范围是n≥2.当n=1的时候要判断a1是否满足条件.如果不满足,就要寫成分段函数的形式,如果满足就合二为一.这部分内容学生直接解决,用时大约3分钟,教师总结一下即可.
3.已知Sn和an之间的关系,求an
(1)数列{an}满足Sn=2an+1,求an.(2)数列{an}满足Sn=13(an-1),求an
这种类型题是高考重点考察对象之一,所以在教学的时候,要让学生多观察,找到这个问题的特点,会把表达式中的n都换为n-1,然后做差.由于这个题型比较重要,平时训练的比较多,学生能够快速的完成这两个题目,也不用花费太多的时间.
4.累加法
(1)已知a1=1,an+1=an+2n+1,求an.(2)已知a1=12,an+1=an+1n2+n,求an.
如果已知an+1=an+f(n),若f(n)可以求和,则可用累加法.在分析第一个问题时,利用累加法之后,学生观察发现右侧是一个等差数列求和问题,没有解题思路的同学顿时感觉柳暗花明,豁然开朗.第二个问题设置了1n2+n,观察之后发现1n2+n=1n(n+1)=1n-1n+1,转化为裂项求和的问题.
5.累乘法
(1)a1=1,an+1=nn+1an,求an.(2)a1=3,an+1=3n-13n+2an,求an.
前面已经练习了累加法,这两个题目学生很容易就想到利用累乘法.难度相对就降低了,学生也能自己总结出题目的规律.当题目中已知an+1=an·f(n),若f(n)可以求积,则可用累乘法.这里用时大约6分钟.
6.待定系数法构造新数列{an+λ}(适用于an+1=p·an+q)
(1)若a1=1,an+1=2an+1,求an.(2)已知a1=1,an+1=23an+1,求an.
引导学生观察递推公式的结构特征,与之前学过的递推公式比较,记住这类题型的特点.适用于an+1=p·an+q.采用的方法是构造一个新的数列,{an}既不是等差数列,也不是等比数列,转化后的{an+λ}是一个等比数列.这里应用了转化的数学思想.这两个题目难度有所增加,我选择先讲解一个题,然后再让学生练习第二个题,需要10分钟左右.
7.构造新数列
(1)已知a1=2,an=2an-1+2n,求an.(2)已知a1=2,an=3an-1+2n,求an.
第七种题型难度有所增加,大部分学生会感觉没有思路,无从下手.第一个问题由教师板书展示,其实问题的难点在于如何处理2n,通过对等式两边同时除以2n,把第七种题型转化为第六种题型.教师要让学生观察这种类型题的特点,它和第六种题型有什么异同点.学生很快能总结出an+1=p·an+qn.第二个小题由学生自主完成.这部分内容需要13分钟左右.
本节课共设置了七个问题.从七个不同的角度出发,让学生加深对数列的概念、数列通项公式an以及前n项和Sn的理解,会利用Sn和an之间的关系解决相关问题.并掌握公式法、累加法、累乘法、裂项求和法、待定系数法、构造新数列等解题方法.七个问题由浅入深,由易到难,学生很容易就突破难点,能够体会不同题型之间的特点和差异,并掌握七个类型题.