示范教案(2.1等差数列).doc

或
§2 等差数列
2.1 等差数列
整体设计
教学分析
本节课将探究一类特殊的数列——等差数列.本节课安排2课时,第1课时是在生活中具体例子的基础上引出等差数列的概念,接着用不完全归纳法归纳出等差数列的通项公式,最后根据这个公式去进行有关计算.本课内容的安排旨在培养学生的观察分析、归纳猜想、应用能力.结合本节课特点,宜采用指导自主学习方法,即学生主动观察——分析概括——师生互动,形成概念——启发引导,演绎结论——拓展开放,巩固提高.在学法上,引导学生去联想、探索,同时鼓励学生大胆猜想,学会探究.第2课时主要是让学生明确等差中项的概念,进一步熟练掌握等差数列的通项公式及其推导的公式,并能通过通项公式与图像认识等差数列的性质.让学生明白一个数列的通项公式是关于正整数n的一次型函数,使学生学会用图像与通项公式的关系解决某些问题.在学法上,引导学生去联想、探索,同时鼓励学生大胆质疑,学会探究.在问题探索过程中,先从观察入手,发现问题的特点,形成解决问题的初步思路,然后用归纳方法进行试探,提出猜想,最后采用证明方法(或举反例)来检验所提出的猜想.
在教学过程中,应遵循学生的认知规律,充分调动学生的积极性,尽可能让学生经历知识的形成和发展过程,激发他们的学习兴趣,发挥他们的主观能动性及其在教学过程中的主体地位.使学生认识到生活离不开数学,同样数学也是离不开生活的.学会在生活中挖掘数学问题,解决数学问题,使数学生活化,生活数学化.
数列在整个中学数学内容中处于一个知识汇合点的地位,很多知识都与数列有着密切联系,过去学过的数、式、方程、函数、简易逻辑等知识在这一章均得到了较为充分的应用,而学习数列又为后面学习数列与函数的极限等内容作了铺垫.教材采取将代数、几何打通的混编体系的主要目的是强化数学知识的内在联系,而数列在将各知识沟通方面发挥了重要作用.因此本节内容是培养学生观察问题、启发学生思考问题的好素材.
由于本章所蕴含的数学思想十分丰富,教材时刻注意从函数的观点去看数列,在这种整体的、动态的观点之下使数列的一些性质显现得更加清楚,方程或方程组的思想也体现得较为充分.不少的例、习题均属这种模式:已知数列满足某某条件,求这个数列,这类问题一般都要通过列出方程或方程组,然后求解.
三维目标
1.通过实例理解等差数列的概念,通过生活中的实例抽象出等差数列模型,让学生认识到这一类数列是现实世界中大量存在的数列模型.同时经历由发现几个具体数列的等差关系,归纳出等差数列的定义的过程.
2.探索并掌握等差数列的通项公式,由等差数列的概念,通过归纳或迭加或迭代的方式探索等差数列的通项公式.通过与一次函数的图像类比,探索等差数列的通项公式的图像特征与一次函数之间的联系.
3.通过对等差数列的研究,使学生明确等差数列与一般数列的内在联系,渗透特殊与一般的辩证唯物主义观点,加强理论联系实际,激发学生的学习兴趣.
重点难点
教学重点:等差数列的概念,等差数列的通项公式,等差中项及性质,会用公式解决一些简单的问题.
教学难点:概括通项公式推导过程中体现的数学思想方法,以及从函数、方程的观点看通项公式,并会解决一些相关的问题.
课时安排
2课时
教学过程
第1课时
导入新课
思路1.(直接导入)教师引导学生先复习上节课学过的数列的概念以及通项公式,可有意识地在黑板上(或课件中)出示几个数列,如:数列1,2,3,…,数列0,0,0,…,数列0,2,4,6,…等,然后直接引导学生阅读教材中的3个实例,不知不觉中就已经进入了新课.
思路2.(类比导入)教师首先引导学生复习上节课所学的数列的概念及通项公式,使学生明了我们现在要研究的就是一列数.由此我们联想:在初中我们学习了实数,研究了它的一些运算与性质,那么我们能不能也像研究实数一样,来研究它的项与项之间的关系、运算和性质呢？由此导入新课.
推进新课
新知探究
提出问题
(1)回忆数列的概念,数列都有哪几种表示方法?
(2)阅读教科书中的①②③ 3个背景实例,熟悉生活中常见现象,写出由3个实例所得到的数列.
(3)观察数列①②③,它们有什么共同特点?
(4)根据数列①②③的特征,每人能再举出2个与其特征相同的数列吗?
(5)什么是等差数列?怎样理解等差数列?其中的关键字词是什么?
(6)数列①②③存在通项公式吗?如果存在,分别是什么?
(7)怎样推导等差数列的通项公式?
活动:教师引导学生回忆上节课所学的数列的概念,通项公式以及数列的函数特性.然后引导学生阅读教材中的实例模型,指导学生写出这3个模型的数列:
①38,40,42,44,46,…;①
②25,24,24,23,23,22,22,21,21;②
③6,10,14.③
这是由日常生活中经常遇到的实际问题中得到的数列.观察这3个数列发现,数列①为无穷数列,其变化规律是:从第2项起,每一项与前一项的差都是2;数列②为有穷数列,其变化规律是:从第2项起,每一项与前一项的差都是;数列③共3项也有以上变化规律.也就是,每个数列中相邻的后项减前项都等于同一个常数.当然这里我们是拿后项减前项,其实前项减后项也是一个常数,为了后面内容的学习方便,这个顺序不能颠倒.
至此学生会认识到,具备这个特征的数列模型在生活中有很多,如堆放钢管的数列为:100,99,98,97,…,某体育场一角的看台的座位排列:第一排15个座位,向后依次为17,19,21,23,…,等等.
以上这些数列的共同特征是:从第2项起,每一项与它前面一项的差等于同一个常数(即等差).
这就是我们这节课要研究的主要内容.教师先让学生试着用自己的语言描述其特征.然后给出等差数列的定义.
等差数列的定义:一般地,如果一个数列从第2项起,每一项与前一项的差是同一个常数,我们称这样的数列为等差数列,称这个常数为等差数列的公差,通常用字母d表示.
教师引导学生理解这个定义:这里公差d一定是由后项减前项所得,若前项减后项则为-d,这就是为什么前面3个模型的分析中总是说后项减前项而不说前项减后项的原因.显然3个模型数列都是等差数列,公差依次为2,,4,即数列①的公差d=2,数列②的公差d=,数列③的公差d=4.
教师进一步引导学生分析等差数列定义中的关键字是什么?(学生在学习中经常遇到一些概念,能否抓住定义中的关键字,是能否正确地、深入地理解和掌握概念的重要条件,更是学好数学及其他学科的重要一环.因此教师应该教会学生如何深入理解一个概念,以培养学生分析问题、认识问题的能力)这里“从第2项起”和“同一个常数”是等差数列定义中的核心部分.
教师进一步引导学生探究数列①②③的通项公式,学生根据已经学过的数列通项公式的定义,观察每一数列的项与序号之间的关系会很快写出:①an=2n+36,②an=n+,③an=4n-2.
以上这几个通项公式有共同的特点,无论是在求解方法上,还是在所求的结果方面都存在许多共性.教师点拨学生探求,对任意等差数列a1,a2,a3,…,an,….根据等差数列的定义都有:
a2-a1=d,
a3-a2=d,
a4-a3=d,
……
所以a2=a1+d,
a3=a2+d=(a1+d)+d=a1+2d,
a4=a3+d=(a1+2d)+d=a1+3d.
……
至此规律性的东西就呼之欲出了,可让学生自己猜想出等差数列的通项公式是什么?使学生体会归纳,猜想在得出新结论中的作用及体验成功的愉悦.猜想出等差数列的通项公式为an=a1+(n-1)d后,教师适时点明:我们归纳出的公式只是一个猜想,严格的证明需要用到后面的其他知识.
教师可就此进一步点拨学生:数学猜想在数学领域中是很重要的思考方法,后面还要专门探究它.数学中有很多著名的猜想,如哥德巴赫猜想常被称为数学皇冠上的明珠,对于它的证明中国已处于世界领先地位.很多著名的数学结论都是从猜想开始的.但要注意,数学猜想仅是一种数学想象,在未得到严格的证明前不能当作正确的结论来用.这里我们归纳猜想的等差数列的通项公式an=a1+(n-1)d是经过严格证明了的,只是现在我们知识受限,无法证明,所以说我们先承认它.鼓励学生只要创新探究,独立思考,也会有自己的新发现.
根据上一节课备课资料的介绍,教师根据教学实际情况,也可引导学生得出等差数列通项公式的其他推导方法.例如:
方法一(迭加法):∵{an}是等差数列,
∴an-an-1=d,
an-1-an-2=d,
an-2-an-3=d,
……
a2-a1=d.
两边分别相加,得
an-a1=(n-1)d,
∴an=a1+(n-1)d.
方法二(迭代法):{an}是等差数列,则有
an=an-1+d,
=an-2+d+d
=an-2+2d
=an-3+d+2d
=an-3+3d
……
=a1+(n-1)d.
∴an=a1+(n-1)d.
这就是说:若首项是a1,公差是d,则这个等差数列的通项公式是
.
讨论结果:(1)—(7)略.
应用示例
思路1
例1 (1)求等差数列8,5,2,…的第20项;
(2)-401是不是等差数列-5,-9,-13,…的项？如果是,是第几项？
活动:本例的目的是让学生熟悉公式,使学生从中体会公式与方程之间的联系.教学时要使学生认识到等差数列的通项公式其实就是一个关于an、a1、d、n(独立的量有3个)的方程,以便于学生能把方程思想和通项公式相结合,解决等差数列问题.本例中的(2)是判断一个数是否是某等差数列的项.这个问题可以看作(1)的逆问题.需要向学生说明的是,求出的项数为正整数,所给数就是已知数列中的项.否则,就不是已知数列中的项,本例可由学生自己独立解决,也可做板演之用,教师只是对有困难的学生给予恰当点拨.
解:(1)由a1=8,d=5-8=-3,n=20,得a20=8+(20-1)×(-3)=-49.
(2)由a1=-5,d=-9-(-5)=-4,得这个数列的通项公式为an=-5-4(n-1)=-4n-1.
由题意,知本题是要回答是否存在正整数n,使得-401=-4n-1成立.解这个关于n的方程,得n=100,即-401是这个数列的第100项.
变式训练
(1)求等差数列3,7,11,…的第4项与第10项.
活动:根据所给数列的前3项求得首项和公差,写出该数列的通项公式,从而求出所求项.
解:根据题意可知a1=3,d=7-3=4.
∴该数列的通项公式为an=3+(n-1)×4,
即an=4n-1(n≥1,n∈N+).
∴a4=4×4-1=15,a10=4×10-1=39.
点评:关键是求出通项公式.
(2)求等差数列10,8,6,…的第20项.
解:根据题意可知a1=10,d=8-10=-2.
∴该数列的通项公式为an=10+(n-1)×(-2),即an=-2n+12.∴a20=-2×20+12=-28.
点评:要求学生注意解题步骤的规范性与准确性.
例2 发判断下面数列是否为等差数列.
(1)an=2n-1;(2)an=(-1)n.
活动:教师引导学生探究,要判断一个数列是等差数列,根据定义,需说明从第2项起,每一项与它前一项的差都等于同一个常数.只要说明:对于数列{an},若an+1-an=d(d是与n无关的常数或字母)即可,这是判断一个数列是等差数列的常用方法.
解:(1)由通项,知该数列为1,3,5,7,….
由an=2n-1,n∈N+,知an+1=2(n+1)-1,于是
an+1-an=［2(n+1)-1］-(2n-1)=2.
由n的任意性,知这个数列是等差数列.
(2)由通项an=(-1)n,可知该数列为
-1,1,-1,1,….
a2-a1=1-(-1)=2,
a3-a2=-1-1=-2.
由于a2-a1≠a3-a2,所以这个数列不是等差数列.
点评:教材安排本例的目的是让学生深刻理解等差数列的定义.对学生探究时出现的an-an-1的情况,在对学生给予鼓励的同时,应让学生明确,这里的n≥2,n∈N+.
变式训练
已知数列的通项公式an=6n-1.问这个数列是等差数列吗?若是等差数列,其首项与公差分别是多少?
解:∵an+1-an=［6(n+1)-1］-(6n-1)=6(常数),
∴{an}是等差数列,其首项为a1=6×1-1=5,公差为6.
点评:该训练题的目的是进一步熟悉例2的内容.需要向学生强调,若用an-an-1=d,则必须强调n≥2这一前提条件,若用an+1-an=d,则可不对n进行限制.
例3 已知等差数列{an},a1=1,d=,求通项an.
活动:教材安排本例的目的主要是熟悉公式,使学生从中体会公式与方程之间的联系.本例难度较小,可让学生自己独立完成.
解:根据等差数列的通项公式直接写出即可.
an=1+(n-1)×=n-+1.
思路2
例1 (1)求等差数列9,5,1,…的第10项;
(2)已知等差数列{an},an=4n-3,求首项a1和公差d.
解:(1)由a1=9,d=5-9=-4,得
an=9+(n-1)(-4)=13-4n.
当n=10时,a10=13-4×10=-27.
(2)由an=4n-3,知a1=4×1-3=1,
且d=a2-a1=(4×2-3)-1=4,
所以等差数列{an}的首项a1=1,公差d=4.
例2 已知在等差数列{an}中,a5=-20,a20=-35.试求出数列的通项公式.
活动:本例是一道概念性很强的基础题,可让学生自己探究,充分发现通项公式与方程之间的联系.对有困难的学生,教师给予恰当点拨,指出等差数列的通项公式,其实就是一个关于an、d、n(3个独立的量)的方程.
解:设{an}的通项公式是an=a1+(n-1)d(n∈N+),
由a5=a1+4d=-20,a20=a1+19d=-35,
可得一个以a1和d为未知数的二元一次方程组,解这个方程组,得a1=-16,d=-1.
故数列{an}的通项公式为an=-16+(n-1)(-1)=-15-n.
点评:通过本例让学生体会方程思想和通项公式的结合,用方程思想解决数列问题是本章的一大特色.
变式训练
(2007广东惠州) 等差数列{an}的公差d<0,且a2·a4=12,a2+a4=8,则数列{an}的通项公式是( )
A.an=2n-2(n∈N+) B.an=2n+4(n∈N+)
C.an=-2n+12(n∈N+) D.an=-2n+10(n∈N+)
解析:由已知可得a2=6,a4=2,解关于a1,d组成的方程组可得a1=8,d=-2.∴an=-2n+10.
答案:D
例3 一个等差数列首项为,公差d＞0,从第10项起每一项都比1大,求公差d的范围.
活动:教师引导学生观察题意,思考条件“从第10项起每一项都比1大”的含义,应转化为什么数学条件?是否仅是a10＞1呢?d＞0的条件又说明什么?教师可让学生合作探究,放手让学生讨论,不需怕学生出错.
解:∵d＞0,设等差数列为{an},则有a1＜a2＜a3＜…＜a9＜a10＜a11＜….
由题意,得
即
解得.
点评:对于本例,学生很容易解题不完整,解完此题后让学生反思解题过程.本题主要训练学生灵活运用等差数列的通项公式以及对公差的深刻理解.
变式训练
在数列{an}中,已知a1=1,(n∈N+),求a50.
解:已知条件可化为(n∈N+).
由等差数列的定义,知{}是首项为=1,公差为d=的等差数列.
∴.
∴a50=.
知能训练
课本本节练习1、2、3.
课堂小结
1.先由学生自己总结回顾这节课都学习了哪些知识？要注意的是什么？都用到了哪些数学思想方法？你在这节课里最大的收获是什么？
2.教师进一步集中强调,本节学习的重点内容是等差数列的定义及通项公式,等差数列的基本性质是“等差”.这是我们研究有关等差数列的主要出发点,是判断、证明一个数列是否为等差数列和解决其他问题的一种基本方法,要注意这里的“等差”是对任意相邻两项来说的.
作业
课本习题1—2 A组5、6、7.
设计感想
本教案设计突出了重点概念的教学,突出了等差数列的定义和对通项公式的认识与应用.等差数列是特殊的数列,定义恰恰是其特殊性也是本质属性的准确反映和高度概括,准确地把握定义是正确认识等差数列,解决相关问题的前提条件.通项公式是项与项数的函数关系,是研究一个数列的重要工具.
本教案设计突出了教法学法与新课程理念的接轨,引导综合运用观察、归纳、猜想、证明等方法研究数学,这是一种非常重要的学习方法；在问题探索求解中,常常是先从观察入手,发现问题的特点,形成解决问题的初步思路,然后用归纳方法进行试探,提出猜想,最后采用证明方法(或举反例)来检验所提出的猜想.
本教案设计突出了发散思维的训练.通过一题多解,多题一解的训练,比较优劣,换个角度观察问题,这是数学发散思维的基本素质.只有在学习过程中有意识地将知识迁移、组合、融合,激发好奇心,体验多样性,学懂学透,融会贯通,创新思维才能与日俱增.
(设计者:朱桂花)
第2课时
导入新课
思路1.(复习导入)上一节课我们研究了数列中的一个重要概念——等差数列的定义,让学生回忆这个定义,并举出几个等差数列的例子.接着教师引导学生探究自己所举等差数列例子中项与项之间有什么新的发现吗？类比一次函数,通项an与n的关系有什么发现吗?
思路2.(直接导入)教师先引导学生回顾上一节所学的内容:等差数列的定义以及等差数列的通项,之后直接提出等差中项的概念让学生探究,直接让学生从函数的角度探究通项公式,由此而展开新课.
推进新课
新知探究
提出问题
①请学生回忆上节课学习的等差数列的定义,如何证明一个数列是等差数列?
②等差数列的通项公式与一次函数有什么关系?
③什么是等差中项?怎样求等差中项?
④根据等差中项的概念,你能探究出哪些重要结论呢?
活动:借助课件,教师引导学生先回忆等差数列的定义,一般地,如果一个数列从第2项起,每一项与它前一项的差等于同一个常数,即an-an-1=d(n≥2,n∈N+),这个数列就叫作等差数列,这个常数就叫作等差数列的公差(通常用字母“d”表示).
下面我们从函数角度研究等差数列{an}.
由an=f(n)=a1+(n-1)d=dn+(a1-d),an是n的一次函数(d≠0)或常数函数(d=0),点(n,an)在一条直线上,可知其图像是直线y=dx+(a1-d)上的一些等间隔的点,这些点的横坐标是正整数,其中公差d是该直线的斜率,即自变量每增加1,函数值增加d.
当d>0时,{an}为递增数列〔图1(1)〕;
当d<0时,{an}为递减数列〔图1(2)〕;
当d=0时,{an}为常数列〔图1(3)〕.

图1
接下来教师指导学生阅读课本中等差中项的概念,引导学生探究:如果我们在数a与数b中间插入一个数A,使三个数a,A,b成等差数列,那么数A应满足什么样的条件呢？
由等差数列定义可得A-a=b-A,即A=.
反之,若A=,则A-a=b-A.
由此可以得A=a,A,b成等差数列.
由此我们得出等差中项的概念:若a,A,b成等差数列,那么A叫作a与b的等差中项.
根据我们前面的探究不难发现,在一个等差数列中,从第2项起,每一项(有穷数列的末项除外)都是它的前一项与后一项的等差中项.
如数列:1,3,5,7,9,11,13…中5是3与7的等差中项,也是1和9的等差中项.
9是7和11的等差中项,也是5和13的等差中项.
等差中项及其应用问题的解法关键在于抓住a,A,b成等差数列2A=a+b,以促成将等差数列转化为目标量间的等量关系或直接由a,A,b间的关系证得a,A,b成等差数列.
根据等差中项的概念我们来探究这样一个问题:如上面的数列1,3,5,7,9,11,13,…中,我们知道2a5=a3+a7=a1+a9=a2+a8,那么你能发现什么规律呢?再验证一下,结果有a2+a10=a3+a9=a4+a8=a5+a7=2a6.由此我们猜想这个规律可推广到一般,即在等差数列{an}中,若m、n、p、q∈N+且m+n=p+q,那么am+an=ap+aq,这个猜想与上节的等差数列的通项公式的猜想方法是一样的,是我们归纳出来,没有严格证明不能说它就一定是正确的.让学生进一步探究怎样证明它的正确性呢?
只要运用通项公式加以转化即可.设首项为a1,则
am+an=a1+(m-1)d+a1+(n-1)d=2a1+(m+n-2)d,
ap+aq=a1+(p-1)d+a1+(q-1)d=2a1+(p+q-2)d.
因为我们有m+n=p+q,所以上面两式的右边相等,所以am+an=ap+aq.
由此我们的一个重要结论得到了证明:在等差数列{an}的各项中,与首末两项等距离的两项的和等于首末两项的和.另外,在等差数列中,若m+n=p+q,则上面两式的右边相等,所以am+an=ap+aq.同样地,我们还有:若m+n=2p,则am+an=2ap.这也是等差中项的内容.
我们自然会想到由am+an=ap+aq能不能推出m+n=p+q呢?举个反例,这里举个常数列就可以说明结论不成立.
这说明在等差数列中,am+an=ap+aq是m+n=p+q成立的必要不充分条件.
由此我们还进一步推出an+1-an=d=an+2-an+1,即2an+1=an+an+2,这也是证明等差数列的常用方法.
同时我们通过这个探究过程明白:若要说明一个猜想正确,必须经过严格的证明,若要说明一个猜想不正确,仅举一个反例即可.
讨论结果:①—②略.
③如果a,A,b成等差数列,那么A叫作a与b的等差中项,且A=.
④得到两个重要结论:
ⅰ)在数列{an}中,若2an+1=an+an+2(n∈N+),则{an}是等差数列.
ⅱ)在等差数列中,若m+n=p+q(m、n、p、q∈N+),则am+an=ap+aq.
应用示例
思路1
例1 在等差数列{an}中,若a1+a6=9,a4=7,求a3,a9.
活动:本例是一道基本量运算题,运用方程思想可由已知条件求出a1,d,进而求出通项公式an,则a3,a9不难求出.应要求学生掌握这种解题方法,理解数列与方程的关系.
解:由已知,得
解得
∴通项公式为an=a1+(n-1)d=-8+5(n-1)=5n-13.
∴a3=2,a9=32.
点评:本例解法是数列问题的基本运算,应要求学生熟练掌握,当然对学有余力的同学来说,教师可引导探究一些其他解法,如a1+a6=a4+a3=9.
∴a3=9-a4=9-7=2.
由此可得d=a4-a3=7-2=5.
∴a9=a4+5d=32.
这种解法很巧妙,技巧性大,需对等差数列及重要结论有深刻的理解.
变式训练
1.(2007广东佛山)已知等差数列{an}中,a1+a3+a5+a7=4,则a2+a4+a6等于( )
A.3 B. 4 C.5 D.6
解析:由a1+a3+a5+a7=4,知4a4=4,即a4=1.
∴a2+a4+a6=3a4=3.
答案:A
2.在等差数列{an}中,已知a1=2,a2+a3=13,则a4+a5+a6等于…( )
A.40 B.42 C.43 D.45
解析:∵a2+a3=13,∴2a1+3d=13.
∵a1=2,∴d=3.
而a4+a5+a6=3a5=3(a1+4d)=42.
答案:B
例2 某市出租车的计价标准为1.2元/km,起步价为10元,即最初的4千米(不含4千米)计费10元.如果某人乘坐该市的出租车前往14 km处的目的地,且一路畅通,等候时间为0,需要支付多少元的车费?
活动:本题是等差数列用于解决实际问题的一个简单应用.本例目的是让学生学会从实际问题中抽象出等差数列模型,然后用等差数列的知识解决实际问题.
解:根据题意,当该市出租车的行程大于或等于4 km时,每增加1 km,乘客需要支付1.2元.所以,我们可以建立一个等差数列{an}来进行计算车费.
令a1=11.2,表示4 km处的车费,公差d=1.2,那么,当出租车行至14 km处时,n=11,此时需要支付车费a11=11.2+(11-1)×1.2=23.2(元).
答:需要支付车费23.2元.
点评:本例中令a1=11.2,这点要引起学生注意,这样一来,前往14 km处的目的地就相当于n=11,这点极容易弄错.
变式训练
夏季高山上气温从山脚起每升高100米,降低0.7 ℃,已知山顶气温是14.1 ℃,山脚气温是26 ℃,那么此山相对于山脚的高度是( )
A.1 500米 B.1 600米 C.1 700米 D.1 800米
解析:依题意知14.1=26-(n-1)×0.7,解得n=18.故山高应为1 700米.
答案:C
思路2
例1 已知(1,1),(3,5)是等差数列{an}图像上的两点.
(1)求这个数列的通项公式;
(2)画出这个数列的图像;
(3)判断这个数列的单调性.
活动:教师引导学生从等差数列通项公式的几何意义上看,不难得出题目中的条件实际上是:在等差数列{an}中,已知a1=1,a3=5.这样本例就化归为上节解过的问题了.本例可放手让学生自己探究完成.
解:(1)由于(1,1),(3,5)是等差数列{an}图像上的两点,
所以a1=1,a3=5.
由a3=a1+2d=1+2d=5,
解得d=2,
于是an=2n-1.
(2)图像是直线y=2x-1上一些等间隔的点,如图2所示.

图2
(3)因为一次函数y=2x-1是增函数,所以数列{an}是递增数列.
点评:教材设置本例的目的在于让学生体会等差数列的通项与一次函数的关系,强化数学的本质,渗透数形结合思想、转化与化归思想及函数与方程思想,解完本例后,要让学生领悟反思这些思想方法,充分挖掘本例的训练价值.
例2 在-1与7之间顺次插入三个数a、b、c,使这五个数成等差数列,求此数列.
活动:教师引导学生从不同角度加以考虑:一是利用等差数列的定义与通项;一是利用等差中项加以处理.让学生自己去探究,教师不要给予提示,对个别探究有困难的学生可适时地给以点拨、提示.
解:(方法一)设这些数组成的等差数列为{an},由已知,a1=-1,a5=7,
∴7=-1+(5-1)d,即d=2.
∴所求的数列为-1,1,3,5,7.
(方法二)∵-1,a,b,c,7成等差数列,
∴b是-1,7的等差中项,a是-1,b的等差中项,c是b,7的等差中项,即b==3,a==1,c==5.
∴所求数列为-1,1,3,5,7.
点评:通过此题可以看出,应多角度思考,多角度观察,正像前面所提出的那样,尽量换个角度看问题,以开阔视野,培养自己求异发散的思维能力.
变式训练
数列{an}中,a3=2,a7=1,且数列{}是等差数列,则a11等于… ( )
A. B. C. D.5
解析:设bn=,则b3=,b7=.
因为{}是等差数列,可求得公差d=,
所以b11=b7+(11-7)d=,即an=-1=.
答案:B
例3 一个木制梯形架的上、下两底边分别为33 cm、75 cm,把梯形的两腰各6等分,用平行木条连接各对应分点,构成梯形架的各级.试计算梯形架中间各级的宽度.
活动:这是一道实际应用题,教师引导学生先建立数学模型.
解:记梯形架自上而下各级宽度所构成的数列为{an},则由梯形中位线的性质,易知每相邻三项均成等差数列,从而{an}成等差数列.依题意有a1=33 cm,a7=75 cm.
现要求a2,a3,…,a6,即中间5层的宽度.
d==7(cm).
a2=33+7=40(cm),a3=40+7=47(cm),
a4=47+7=54(cm),a5=54+7=61(cm),a6=61+7=68(cm).
答:梯形架中间各级的宽度自上而下依次是40 cm,47 cm,54 cm,61 cm,68 cm.
点评:教材设置本例,意在反映数学的应用,使学生感到数学就在自己身边,数学的应用无处不在.
知能训练
课本本节练习1、2、3、4.
课堂小结
1.先由学生自己总结回顾这节课都学习了哪些知识？要注意的是什么？都用到了哪些数学思想方法？你是如何通过旧知识来获取新知识的？你在这节课里最大的收获是什么？
2.教师进一步画龙点睛,本节课我们进一步探究了等差数列通项与一次函数的联系,探究了等差数列的一些性质.
作业
课本习题1—2 A组9,B组1.
设计感想
本教案是根据新课程标准、学生的认知特点而设计的,设计的意图是倡导自主学习、鼓励探究.在上节课对通项公式的归纳、猜想的基础上,继续对等差数列进行这方面的探究.
本教案除了安排教材上的例题外,还针对性地选择了既具有典型性又具有启发性的例题及变式训练.为了学生的课外进一步探究,在备课资料中摘选了部分备选例题及备用习题,以开阔学生的视野.
本教案的设计意图还在于,加强数列与函数的联系.这不仅有利于知识的融会贯通,加深对数列的理解,运用函数的观点和方法解决有关数列的问题,而且反过来可使学生对函数的认识深化一步,让学生体会到数学是有趣的,探究是愉悦的,归纳猜想是令人振奋的,借此激发学生的数学学习兴趣.

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