师:各位同学,大家好!今天这节课我们来复习第二章的数列。在数列学习中,我们学了哪些知识点呢?一起来回顾一下。

  我们学习了数列的相关概念,数列按项的多少可分为有穷数列和无穷数列。数列可以用列表法、解析法、图像法表示,其中解析法包括通项公式和递推公式。数列是以正整数为自变量的函数,具有函数的相关性质,如单调性、周期性。

  在数列学习中,我们还学到了两类特殊的数列:等差数列和等比数列。我们了解了等差数列的定义、通项公式、性质及应用,知道了等差中项,也学习了等差数列前(n)项和公式的推导,以及其基本运算和性质的应用。利用类比思想,我们同样知道了等比数列的定义、通项公式、性质及应用,了解了等比数列中的等比中项,以及它的前(n)项和公式推导、基本运算和性质的应用。

  下面我们通过具体例题来巩固和加深对这些知识点的理解。

  例一,数列({a_n})的通项公式为(a_n = 3n^2 - 28n)。我们要写出数列的第(4)项和第(6)项。当知道数列的通项公式时,要写出数列中的某一项,只需将序号代入通项公式。第一问,很容易求出(a_4 = -64),(a_6 = -60)。

  第一题比较简单,第二题,(-49)是否为该数列的一项?如果是,它是哪一项?(68)呢?要判断一个数是否为该数列的一项,只需令通项公式等于这个数,求出(n)。若(n)是正整数,它就是该数列中的一项,否则就不是。那么我们令通项公式(3n^2 - 28n = -49),解这个一元二次方程,得到(n = 7),所以(-49)就是该数列的第(7)项。当令通项公式等于(68)时,即(3n^2 - 28n = 68),解出的两个数都不是正整数,从而判定(68)不是该数列中的项。

  通过例一我们发现,当知道数列通项公式时,我们可以写出数列中的任意一项,也可以判断一个数是否为该数列中的一项。那么通项公式还有什么其他应用呢?请大家看思考题,这个数列有最小项吗?如果有,请求出最小项。

  我们知道数列是特殊的函数,解决数列问题时,往往可以借助函数的思想。同学们看数列({a_n})的通项公式(3n^2 - 28n),它对应的是一个二次函数,这个二次函数的对称轴很容易求出来,(x = \frac{14}{3}),但这个数不是整数。在它左边,当(x \geq 1)且(x \leq 4)时,函数单调递减;在它右边,当(x \geq 5)时,函数单调递增。我们画出二次函数草图,能更清楚地看出,(1)到(4)单调递减,(5)到正无穷单调递增。由此可以判断这个数列({a_n})有最小项,与(\frac{14}{3})相邻的两个正整数是(4)和(5)。(a_4)和(a_5)谁小谁就是该数列的最小项。计算可得(a_5 = -65)更小一点,所以数列({a_n})的最小项就是(a_5)。这是通过比较(a_4)和(a_5)的大小得出的。我们也可以借助二次函数的草图观察,对称轴(\frac{14}{3})相邻的两个正整数(4)和(5),发现(5)离对称轴更近一些,所以(5)所对应的函数值更小一点,通过二次函数图像也能很快得出(a_5)是该数列的最小项。

  同学们可以借助数列通项公式来判断数列的单调性,从而求出数列中的最大项和最小项,这是数列通项公式的应用。那么在学习数列的过程中,我们学习的等差数列和等比数列,又有哪些题型呢?

  先看等差数列、等比数列的基本运算。来看例(2)的第一小题。等差数列({a_n}),(a_6 = 10),(S_5 = 5),我们要求(a_8)。大家都知道(a_8 = a_1 + 7d),所以要确定等差数列的两个基本量(a_1)和(d)。那么我们可以通过条件中的(a_6)和(S_5),利用通项公式和等差数列的求和公式列出方程组求解。求出(a_1)和(d)后,(a_8 = a_1 + 7d = 16)。第一题,对于等差数列,我们要确定的是两个基本量,首项(a_1)和公差(d),借助方程组思想求出了(a_1)和(d)。

  第(2)小题,等比数列({a_n})是递增数列,(S_n)是该数列前(n)项和。若(a_1)、(a_3)是方程(x^2 - 5x + 4 = 0)的两个根,我们求(S_6)。这两个根我们很快能求出来,是(1)和(4),对应(a_1)和(a_3)。由于({a_n})是递增数列,所以可以确定(a_1 = 1),(a_3 = 4)。(a_1 = 1)且是递增数列,那么公比(q)一定大于(1)。通过(a_3 = a_1 \times q^2)就能得出(q = 2)。这样一来,等比数列({a_n})的首项和公比这两个基本量就确定了。我们可以通过等比数列的前(n)项和公式求出(S_6)。

  从这两个问题我们发现,要解决等差等比数列的基本运算,需要抓住基本量首项、公差或者首项、公比,利用解方程或方程组思想来确定基本量。

  我们还学习了等差数列和等比数列的很多重要性质,这些性质的运用可以让我们在基本运算中优化运算。下面我们一起来看一下等差数列和等比数列有哪些基本性质。

  先看通项性质。如果(m)、(n)、(p)、(q)、(k)都是正整数,且满足(m + n = p + q),在等差数列中,项的关系是(a_m + a_n = a_p + a_q);在等比数列中,项满足(a_m \times a_n = a_p \times a_q)。特别地,当(m + n = 2k)时,等差数列有(a_m + a_n = 2a_k),这里的(a_k)称为(a_m)与(a_n)的等差中项;同理,在等比数列中,如果(m + n = 2k),项满足(a_m \times a_n = a_k^2),这里的(a_k)也可称为(a_m)与(a_n)的等比中项。这就是等差数列、等比数列的通项性质。下面我们来看它们的应用。

  等差数列({a_n})中,条件(a_3 + a_4 + a_5 + a_6 + a_7 = 450),求(a_2 + a_8)。大家观察条件中项的下标,(3 + 7 = 4 + 6 = 5 + 5),那么我们可以借助等差数列的性质得到(a_3 + a_7 = a_4 + a_6 = 2a_5),代入已知条件,可求出(a_5 = 90)。因为(a_2 + a_8),下标(2 + 8 = 5 + 5),再根据等差数列的性质可得(a_2 + a_8 = 2a_5 = 180),这是等差数列性质的应用。

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《高1下册人教版数学 第二章 回顾与小结(第1课时) 逐字稿-5,020字 第3版》.docx
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