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北师大版高中数学必修5全本教案

作者:高考题库网
来源:https://www.bjmy2z.cn/gaokao
2020-09-15 22:55
tags:高中数学必修五

高中数学必备数学史-三明高中数学竞赛成绩


北师大版高中数学必修5全本教案
第1章 数列
1.1.1 数列的概念与简单表示法(一)
教学要求:理解数列及其有关概念;了解数列和函数之间的关系;了解 数
列的通项公式,并会用通项公式写出数列的任意一项;对于比较简单的数
列,会根据其前几项 的特征写出它的一个通项公式.
教学重点:数列及其有关概念,通项公式及其应用.
教学难点:根据一些数列的前几项,抽象、归纳出数列的通项公式.
教学过程:
[合作探究]
折纸问题
师 请同学们想一想,一张纸可以重复对折多少次?请同学们随便取一张纸试
试(学生们兴趣一定很浓).
生 一般折5、6次就不能折下去了,厚度太高了.
师 你知道这是为什么吗?我们设纸原来 的厚度为1长度单位,面积为1面积
单位,随依次折的次数,它的厚度和每层纸的面积依次怎样?
生 随着对折数厚度依次为:2,4,8,16,…,256,…;①
随着对折数面积依次为
11111
, , , ,…, ,….
24816256

生 对折8次以后,纸的厚度为原来的256倍,其面积为 原来的
1
,再折下
256
去太困难了.
师 说得很好,随数学水平 的提高,我们的思维会更加理性化.请同学们观察上
面我们列出的这一列一列的数,看它们有何共同特点 ?
生 均是一列数.
生 还有一定次序.
师 它们的共同特点:都是有一定次序的一列数.
[教师精讲]
1.数列的定义:按一定顺序排列着的一列数叫做数列.
注意:
(1)数列的数是 按一定次序排列的,因此,如果组成两个数列的数相同而排列
次序不同,那么它们就是不同的数列;
(2)定义中并没有规定数列中的数必须不同,因此,同一个数在数列中可以重
复出现. 2.数列的项:数列中的每一个数都叫做这个数列的项.各项依次叫做这个数列的
第1项(或首项) ,第2项,…,第n项,….同学们能举例说明吗?
生 例如,上述例子均是数列,其中①中,“2” 是这个数列的第1项(或首项),“16”
是这个数列中的第4项.
3.数列的分类:
1)根据数列项数的多少分:
有穷数列:项数有限的数列.例如数列1,2,3,4,5,6是有穷数列.
无穷数列:项数无限的数列.例如数列1,2,3,4,5,6…是无穷数列.


北师大版高中数学必修5全本教案
2)根据数列项的大小分:
递增数列:从第2项起,每一项都不小于它的前一项的数列.
递减数列:从第2项起,每一项都不大于它的前一项的数列.
常数数列:各项相等的数列.
摆动数列:从第2项起,有些项大于它的前一项,有些项小于它的前一项的数
列.
请同学们观察:课本P
33
的六组数列,哪些是递增数列、递减数列、常数数列、
摆动数列?
生 这六组 数列分别是(1)递增数列,(2)递增数列,(3)常数数列,(4)递减数列,
(5)摆动数列,( 6)1.递增数列,2.递减数列.
[知识拓展]
师 你能说出上述数列①中的256是这数列的第多少项?能否写出它的第n
项?
生 256是这数列的第8项,我能写出它的第n项,应为a
n
=2
n
.
[合作探究]
同学们看数列2,4,8,16,…,256,…①中项与项之间的对应关系,
项 2 4 8 16 32
↓ ↓ ↓ ↓ ↓
序号 1 2 3 4 5
你能从中得到什么启示?
生 数列可以看作是一个定义域为正整数集N
*
(或它的有限子集{1,2,3,…,
n})的函数a
n
=f(n),当自变量从小到大依次取值时对应的一列函数值.反过 来,
对于函数y=f(x),如果f(i)(i=1、2、3、4…)有意义,那么我们可以得到一个数
列f(1),f(2),f(3),…,f(n),….
师 说的很好.如果数列{a
n
}的第n项a
n
与n之间的关系可以用一个公式来表示,
那么这个公式就 叫做这个数列的通项公式.
3. 例题讲解:
例1 根据下面数列
?
a
n
?
的通项公式,写出前5项:
(1)
a
n
?
n
;(2)a
n
?(?1)
n?n
n?1

变式训练1根据下面数列
?
a
n
?
的通项公式,写出前5项:
2n

(2n?1)(2n?1)
n

a
n
?2?1

a
n
?
例2写出下面数列的一个通项公式,使它的前4项分别是下列各数:
1111
(1)1,3,5,7; (2)--
1?2

2?3< br>,--
3?4

4?5
.
变式训练2:根据下面数列的前几项的值,写出数列的一个通项公式:
(1) 3, 5, 9, 17, 33,……; (2)
2
4
6810
, , , , , ……;
3
15
356399


北师大版高中数学必修5全本教案
(3) 0, 1, 0, 1, 0, 1,……; (4) 2, -6, 12, -20, 30, -42,…….
2
例3 数列
?
a
n
?
中,
a
n
?n?5n?4


18
是数列中的第几项?

n
为何值时,
a
n
有最小值?并求最小值.
变式训练3: 已知数列{a
n
}的通项公式a
n

1
1
(n∈N*),那么是这
n(n?2)
120
个数列的第几项?
思考:是不是所有的数列都存在通项公式?根据数列的前几项写出的通项
公式是唯一的吗?
4. 小结:数列及其基本概念,数列通项公式及其应用.


北师大版高中数学必修5全本教案
1.1.2
数列的函数特性
学习目标:
理解数列的概念和几种简要的表示方法 ,了解数列是一种特殊函数,并能
以函数角度给数列分类。
学习过程:
一、课前准备
自主学习:数列概念及相关知识,通项公式
阅读P
6-7< br>通过用图像形象直观地刻画数列,结合图象认真思考、分析数列
的特性。
二、新课导入
①递增数列:
②递减数列:
③常数数列:
自主测评
1、下列结论中正确的是( )
①在直角坐标系中表示数列的图像都是一群孤立的点
②任何一个数列都有无数次
③数的通项公式存在且唯一
A、①② B、②③ C、①②③ D、①
2、已知数列
A、
1

n
1112
,,,
的一个通项公式为( )
6323
nn
B、 C、
63
D、
n

4
3、判断下列数列的增减性( )

11111
,,,,KK

2481632
②-3,-1,1,3,5,7……
④-2,-2,-2,-2…… ③-3,2,-4,-5,1,6,-2……
⑤0,1,0,1,0,1……
探究:是不是所有的数列都有增减性
三、巩固应用
例3:判断下列无穷数列的增减性


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(1)2,1,0,-1,…,3-n,… (2)
,,,KK,
例4:作出数列
?,,?,
减性。
2、已知数 列
{
a
n
}
中;
a
1
?3,a
2
?6,

a
n+2
=a
n+1
-a
n,则数列的第100项

2
3、已知数列
{
a
n}
中,
a
n
=n-2n+3
,则数列
a
n是增还是减数列
2
4、已知数列
{
a
n
}
中 ,
a
n
=n-7n+6
,求数列
{
a
n
}
的最小项
123
234
n
,KK

n?1
11
24
111
,KK,(?)
n
,…的图像,并分析数列的增< br>8162
四、总结提升
1、探究结论
2、数列与函数有什么关系?
五、能力拓展
一.填空题
1.数列
1,?1,1,?1,1L
,的通项公式的是 。
2.
1,
2
,
3
1
,
2
2,?
的一个通项公式是 。
5
3.在某报《自测健 康状况》的报道中,自测血压结果与相应年龄的统计数据如
下表. 观察表中数据的特点,用适当的数填入表中空白( )内.
年龄(岁) 30 35 40 45 50 55 60 65
收缩压(水银柱 毫米) 110 115 120 125 130 135 ( )145
舒张压(水银柱 毫米) 70 73 75 78 80 83 ( )88
4已知数列
?
a
n
?

an
?
1
1
(n?N
?
)
,那么是这个数列的第 项.
n(n?2)
120
1
图像上,当x取正整数时的点列,则其通项x
5.已知数列{a
n
}的图像是函数
y?
公式为 。
2
6.已知数列
?
a
n
?

a
n
?2n?10n?3
,它的最小项是 。
7. 已知 数列
?
a
n
?
满足
a
1
??2

a
n?1
?2?
2a
n
1?a
n
,则a
4
?
.
8.如图, 图(1)、(2)、(3)、(4)分别包含1个、5个、13个、25个第二十九


北师 大版高中数学必修5全本教案
届北京奥运会吉祥物“福娃迎迎”,按同样的方式构造图形,设第
n
个图形包含
f(n)
个“福娃迎迎”,则
f(n?1)?f(n)? .(答案用
n
的解析
式表示)

二.解答题
9.已知
?
a
n
?
满足
a
1
?3

a
n?1
?2a
n
?1
,试写出该数列的前5
项,并用观察法写
出这个数列的一个通项公式.
10.已知数列
?< br>a
n
?
中,
a
1
?3

a
10
?21
,通项
a
n
是项数
n
的一次函数, < br>①求
?
a
n
?
的通项公式,并求
a
2005

②若
?
b
n
?
是由
a
2,a
4
,a
6
,a
8
,L,
组成,试归纳?
b
n
?
的一个通项公式.
11.如果一个数列从第2项开始 ,每一项与它的前一项的和等于同一个常数,那
么这个数列就叫做等和数列。已知等和数列
?< br>a
n
?
的第一项为2,公和为7,求
这个数列的通项公式a
n


北师大版高中数学必修5全本教案
1.2.1 等差数列(一)
教学要求:了解公差的概念,明确一个数列是等差数列的限定条件,能根
据定 义判断一个数列是等差数列; 正确认识使用等差数列的各种表示法,
能灵活运用通项公式求等差数列的首项、公差、项数、指定的项.
教学重点:等差数列的概念,等差数列的通项公式.
教学难点:等差数列的性质.
教学过程:
由学生观察分析:
4,5,6,7,8,9,10(1)
3,0,-3,-6,-9,???? (2)
110,210,310,410,……(3)
1,1,1,1, ?????? (4)
看这些数列有什么共同特点呢?引导学生观察相邻两项间的关系,
由学生归 纳和概括出,以上四个数列从第2项起,每一项与前一项的差都
等于同一个常数(即:每个都具有相邻两 项差为同一个常数的特点)。
[等差数列的概念]
等差数列:一般地,如果一个数列从第 2项起,每一项与它的前一项的差等
于同一个常数,那么这个数列就叫做等差数列。
这个常数 叫做等差数列的公差,公差通常用字母d表示。那么对于以上四组
等差数列,它们的公差依次是1,-3 ,-0.1,0。
注意:⑴公差
d
一定是由后项减前项所得,而不能用前项减后项来求;
⑵对于数列{
a
n
},若
a
n

a
n?1
=
d
(
d< br>是与
n
无关的数或字母),
n
≥2,
n

N
,则此数列是等差数列,
d
为公差;
(3)若
d
=0, 则该数列为常数列.
[等差数列的通项公式]
提问:对于以上的等差数列,我们能不能用通项公式将它们表示出来呢?
⑴、我们是通过研 究数列
{a
n
}
的第n项与序号n之间的关系去写出数列的通项
公式 的。下面由同学们根据通项公式的定义,写出这四组等差数列的通项公式。
由学生经过分析写出通项公式:
① 猜想得到这个数列的通项公式是
a
n
?n?3

② 猜想得到这个数列的通项公式是
a
n
?3?(?3)(n?1)

③ 猜想得到这个数列的通项公式是
a
n
?0.1n

④ 猜想得到这个数列的通项公式是
a
n
?1


北师大版高中数学必修5全本教案
⑵、那么,如果任意给了一个等差数列的首 项
a
1
和公差d,它的通项公式是什
么呢?
引导学生根据等差数列的定义进行归纳:

a
2
?a
1
?d,

(n-1)个等式

a
3
?a
2
?d,


a
4
?a
3
?d,


所以
a
2
?a
1
?d,


a
3
?a
2
?d,a
3
?a
2
?d?(a< br>1
?d)?d?a?2d,


a
4
?a
3
?d,a
4
?a
3
?d?(a
1
? 2d)?d?a?3d,

……
思考:那么通项公式到底如何表达呢?
得出通项公式:以
a
1
为首项,d为公差的等差数列
{a
n
}
的通项公式为:
a
n
?a
1
?(n?1)d

a
n
?a
m
?
?
n?m
?
d
也就是说,只要我们知道了等差数列 的首项
a
1
和公差d,那么这个等差数列
的通项
a
n
就可以表示出来了。
选讲:除此之外,还可以用迭加法和迭代法推导等差数列的通项公式:
(迭代法):
{a
n
}
是等差数列,则有
a
n
?a
n?1
?d?a
n?2
?d?d?a
n? 2
?2d?a
n?3
?d?2d?a
n?3
?3d
= ……
?a
1
?(n?1)d

(迭加法):
{a
n
}
是等差数列,

a
n
?a
n?1
?d,

a
n?1
?a
n?2
?d,


a
n?2
?a
n?3
?d,

……
a
2
?a
1
?d,


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两边分别相加得
a
n
?a
1
?(n?1)d,

所以
a
n
?a
1
?(n?1)d

2. 教学等差数列的通项公式:
a
n
?a
1
?(n?1) d
【或
a
n
?
a
m
?(n?m)d
(变< br>式:
d?
a
m
?a
n
)】
m?n
1
,-7,……的通项公式,并判断-20是不是这
2
3. 例题讲解:
例1、求等差数列0,-3
个等差数列的项?如果是,是第几项?如果不是,说明 理由.(教师引导
?
学生练
?
教师点评)
练:100是不是等差数 列2,9,16,……的项?如果是,是第几项?如果
不是,说明理由.
例2、已知数列{< br>a
n
}的通项公式
a
n
?pn?q
,其中
p

q
是常数,那么这
个数列是否一定是等差数列?若是,首项与公差分别是什 么?
注:数列{
a
n
}为等差数列的充要条件是它的通项公式为
a
n
?pn?q
,此式
又称为等差数列的第3通项公式.
例3、在等 差数列{
a
n
}中,若
a
1
+
a
6
=9,
a
4
=7, 求
a
3
,
a
9
.
结论:(性质)在等差数列中,若m+n=p+q,则,
a
m
?a
n
?a
p
?a
q

4. 小结:等差数列的概念、通项公式,等差数列的性质及其应用.
三、巩固练习:
1. 在等 差数列
?
a
n
?
中,已知
a
5
?10
a
12
?31
,求首项
a
1
、公差
d

a
15
.
2. 作业:教材P46页 A组第1题③④
1.2.2 等差数列(二)
教学要求: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
推导公式;并能运用所学知识解决一些生活中的等差数列.
教学重点:等差数列的定义、通项公式、性质的理解与应用.
教学难点:灵活应用等差数列的定义及性质解决一些相关问题.
教学过程:
一、复习准备:
1. 练习:在等差数列
?
a
n
?
中, 若
a
3
?2

a
8
??13
, 求公差
d

a
14
.
2. 提问:如果三角形的三个内角 的度数成等差数列,那么中间的角是多少


北师大版高中数学必修5全本教案
度?
二、讲授新课:
1. 教学等差中项的概念:
如果在
a< br>与
b
中间插入一个数A,使
a
,A,
b
成等差数列数 列,那么A应
满足什么条件?
由定义得A-
a
=
b
-A ,即:
A?
由此可可得:
A?
a?ba?b
;反之,若
A?
,则A-
a
=
b
-A.
22
a?b
?a,b,
成等差数列.
2
例1:求下列两个 数的等差中项①
5?2,5?2
;②
a?2b,3a?4b
.
2. 生活中的等差数列:
例2、某市居民生活用水的计费标准如下:若居民在某月用水量不超过5吨,则统一收取水费6元,否则超过部分则按1.35元吨的标准收取水费. 如果
己知某户居民该月用 水量为18吨,问他此月需支付多少水费?(学生自练
?
学生演板
?
教师点评 )
例3、某地区1997年底沙漠面积为
9?10
5
hm
2
. 地质工作者为了解这个地区
沙漠面积的变化情况,从1998年开始进行了连续5年的观测,并在年底将
观测结果记录如下表:
观测
年份
该地区沙漠面积比原有面积增加


hm
2


1998

1999

2000

2001

2002
请根据上表所给的信息进行预测.
(1) 如果不采取任何措施,到2010年底,这个地区的沙漠面积将大约变
为多少
hm
2< br>?
10001
7999
6001
4000
2000


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(2)如果从2003年初开始,采取植树 造林等措施,每年改造8000
hm
2

漠,但沙漠面积仍按原有速度增加, 那么到哪一年年底,这个地区的沙漠
面积将小于
9?10
2
hm
2< br>?
3. 小结:等差中项的概念,等差数列的公差、首项、项数及通项公式间的
关系,等差数列的性质及其应用.
三、巩固练习:
1. 有30根水泥电线杆,要运往1000m远的地方开始安装,在100 0m处放
一根,以后每50m放一根,一辆汽车每次只能运三根,如果用一辆汽车完
成这项任务 ,这辆汽车的行程共有多少km?
2. 作业:教材P46 第4、5题


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等差数列性质

教学目标
知识与技能: 掌握等差数列概念、通项公式、性质
过程与方法:梳理知识点,以填空的形式复习,习题巩固
情感、态度与价值观:培养和提高转化、分析问题和解决问题的能力.
教学重点 掌握等差数列的通项公式灵活运用性质解决相关问题.
教学难点 选择合适的方法,解决问题.
教学方法 “三学一教”四步教学法
教学课时 一课时
教学手段 多媒体辅助教学
教学过程
一、 明标自学
知识梳理
1.等差数列的定义:
a
n
?a
n?1
?d

d
为常数)(
n?2
);
2.等差数列通项公式:
a
n
?a
1
?(n?1)d?dn?a
1
?d(n ?N
*
)
, 首项:
a
1
,公差:d,末项:
a
n

推广:
a
n
?a
m
?(n?m)d
. 从而
d?
3.等差中项
(1)如果
a

A
b
成等差数列,那么
A
叫做
a

b
的等差中项 .即:
A?

2A?a?b

(2)等差中项:数列
a?b
2
a
n
?a
m

n?m
?
a< br>n
?
是等差数列
?2a
n
?a
n-1
?a< br>n?1
(n?2)?2a
n?1
?a
n
?a
n?2< br>
4.等差数列的判定方法
(1)定义法:若
a
n
?a< br>n?1
?d

a
n?1
?a
n
?d
(常数
n?N
?
)
?

?
a
n
?
是等差
数列.
(2)等差中项:数列
?
a
n
?
是等差数列
?2a
n
?a
n-1
?a
n?1
(n?2)?2a
n?1
?a
n
?a
n?2

(3)数列
?
a
n
?
是等差数列
?
a
n
?kn?b
(其中
k,b
是常数 )。
5.等差数列的证明方法
定义法:若
a
n
?a
n ?1
?d

a
n?1
?a
n
?d
(常数< br>n?N
?
)
?

?
a
n
?
是等差数列.
6.提醒:
(1)等差 数列的通项公式及前
n
和公式中,涉及到5个元素:
a
1

d

n

a
n

S
n
,其中a
1

d
称作为基本元素。只要已知这5个元素中的任意3个,
便可求出其余2个,即知3求2。
(2)设项技巧:
①一般可设通项
a
n
?a
1
?(n?1)d
②奇数个数成等差,可设为…,
a?2d,a?d,a,a?d,a?2d
…(公差为d
);
③偶数个数成等差,可设为…,
a?3d,a?d,a?d,a?3d< br>,…(注意;公
差为2
d

7.等差数列的性质:
(1)当公差
d?0
时,


北师大版高中数学必修5全本教案
等差数列的通项公式
a
n
?a
1
?(n?1)d?dn?a
1
?d
是关于
n
的一次函数,且斜率
为公差
d; (2)若公差
d?0
,则为递增等差数列,若公差
d?0
,则为递减 等
差数列,若公差
d?0
,则为常数列.
(3)当
m?n?p?q
时,则有
a
m
?a
n
?a
p
?a
q
,特别地,当
m?n?2p
时,则有
a
m
?a
n
?2a
p
.
注:
a
1
?a
n
? a
2
?a
n?1
?a
3
?a
n?2
??? ?

(4)若
?
a
n
?

?
b
n
?
为等差数列,则
?
?
a
n
?b
?

?
?
1
a
n
?
?
2
b
n
?
都为等差数列
(5)数列
{a
n
}为等差数列,每隔k(k
?
N
*
)项取出一项(
a
m< br>,a
m?k
,a
m?2k
,a
m?3k
,???)
仍为等差数列.
二、合作释疑
例1.(1)已知数列
8,a,2, b,c,?7
是等差数列,求未知项
a,b,c
的值.
解:由等差中项公式得
2a?2?8?10,a?5,d??3,b??1,c??4

(2)已知等差数列{a
n
}的前3项依次为a-1,a+1,2a+3,求此 数列的通项a
n

解:由等差中项公式得
2(a?1)?a?1?2a? 3
,得
a?0
,所以等差数列{a
n
}
的前3项依次为-1 ,1,3,所以d=2,通项公式为
a
n
??1?(n?1)?2?2n?3

(3)等差数列
?
a
n
?
中,
a
2
与a
6
的等差中项为
5

a
3
与a
7< br>的等差中项为
7

求此数列的通项a
n
解:由题知
a
2
?a
6
?10,a
3
?a
7
?14,

a
4
?5,a
5
?7,d?2
,所以
a
n
?a
4
?(n?4)?2?5?2n?8?2n?3

例 2.(1)等差数列{a
n
}中,已知a
2
+a
3
+a10
+a
11
=36,则a
5
+a
8
=_18 ________
(2)在等差数列
{a
n
}
中,若
a< br>4
?a
6
?a
8
?a
10
?a
12
?120
,则
2a
10
?a
12
?
__2 4_
三、点拨拓展
例3.(1)首项为-24的等差数列,从第10项起开始为正数,则公 差的取值
范围是
d?
24

9
解:
a
1
??24,a
10
?a
1
?9d??24?9d?0
d?
24

9
(2)如果等差数列{a
n
}的第5项为 5,第10项为-5,那么此数列的第
一个负数项是第__8_项.
解:
a
5
?5,a
10
??5,d?
a
10
?a
5
?5?5
???2,

10?55
(3) 若x≠y,两个数列:x,a< br>1
,a
2
,a
3
,y和x,b
1
,b
2
,b
3
,b
4
,y都是
等差数列,求
a
2
?a
1

b
4
?b
2


北师大版高中数学必修5全本教案 解:设两个数列的公差分别为
d
1
,d
2
,则
d
1
?
y?xy?x
,d
2
?,
所以
45
a
2
?a
1
d
5
?
1
?

b
4
?b
2
2d
2
8
四、当堂检测 1
,a
2
?a
5
?4,a
n
?33
, 求
n
的值

3
n
(2)在数列
{a
n}

a
1
?1,a
2
?2
,且
an?2
?a
n
?1?(?1),(n?N
?
)
,则s
100
?
______
(1)等差数列
{a
n}
中,已知
a
1
?
(3)设f(x)=
1
,利 用课本中推导等差数列前n项和的公式的方法,
2
x
+2
可求得
f(-5)+f(-4)+…+f(0)+…+f(5)+f(6)的值为________
(4)若关于x的方程
x
2
?x?a?0

x?x?b?0,(a, b?R且a?b)
的四
1
个根组成首项为的等差数列,则
a?b?
____________
4
(5)已知在正整数数列
{a
n
}
中,前
n项和满足:
s
n
?
(1)求证:
{a
n
}是等差数列;
(2)若
b
n
?
2
1
(an
?2)
2

8
1
a
n
?30
求数列
{b
n
}
的前
n
项和的最小值.
2
六、课时小结
本节课主要复习巩固了等差数列的通项公式及性质 ,在例题讲解的过程
中还是要留给学生时间思考,以学生为主,在练习中巩固知识点,不足之处
及时讲解.
七、教学反思


北师大版高中数学必修5全本教案
1.
2.2 等差数列的前
n
项和(共三课时)
教学过程:
一、导入新课
1.讲述高斯求1到100之和的故事.
2.问题:请同学们回答高斯算法的思路依据.
3.问题:1到100这100个数恰好是正 整数这个等差数列的前100项,那
么这种求和的方法是否具有普遍性?对一般的等差数列是否都可以按 此方法求
其前
n
项的和呢?
二、讲授新课
1.推导等差数列的前
n
项和公式(倒序求和法):
(1)定义:
S
n
?a
1
?a
2
?L?a
n

(2)公式:
S
n
?a
1
?a
2
?L?a
n

S
n
?a
n
?a
n?1
?L?a< br>2
?a
1

相加,
2S
n
?(a
1
?a
n
)?(a
2
?a
n?1
)?L?(a
n?1
?a
2
)?(a
1
?a
n
)


a
1
?a
n
?a
2
?a
n? 1
?L?a
n?1
?a
2
?a
1
?a
n< br>, ∴
2S
n
?n(a
1
?a
n
)


S
n
?
n
(a
1
?a
n
)
知道首项、末项和项数,即可求
S
n

2

a
n
?a
1
?(n?1)d


S
n
?na
1
?
2.公式:
公式一:
S
n
?
n(n?1)d
知道首项、公差和项数,即可求
S
n

2
n(a
1
?a
n
)

2


北师大版高中数学必修5全本教案
公式二:
S
n
?na
1
?
n(n?1)
d

2
说明:
(1)注意以上公式是表示从等差数列第一项起至第
n
项的连续有限项的
和, 其实对于等差数列的任意项起的连续有限项的和都可以用以上公式求,只
是注意首项和项数的变化. < br>(2)公式一反映的是等差数列中项与项的关系;公式二反映的是等差数列
中项数与项的函数关系 ,显然前
n
项和是项数
n
的没有常数项的二次函数,即
S
n
?
d
2
d
n?(a
1
?)n

22
(3)公式中各含有4个元素:
S
n
,n,a
1
,a
n

S
n
,n,a
1
,d
,已知其中3个 量,
即可求出另外1个;综合通项公式及前
n
项和公式,已知其中3个量即可求出另外2个量.
(4)利用函数观点研究
S
n

S
n< br>?
d
2
d
n?(a
1
?)n

22
①当
d?0
时,
S
n
为二次函数,且无常数项.
②当
d?0
时,
S
n
有最小值; 题型:求
S
n
的最值.
③当
d?0
时,
S
n
有最大值.
3.等差数列的前
n
项和的性质:
2
(1)
S
n
,S
2n
?S
n
,S
3n
?S
2n
,L
仍成等差,且公差为
nd

(2)若项数为
2n
,则

S


S< br>偶
中项数相等,且
S

?S

?nd
; < br>n
S

2
(a
1
?a
2n?1
)< br>a
n
②.
??
n
S

(a
2?a
2n
)
a
n?1
2
若项数为
2n?1
,则

S

?S

? (n?1)(?d)?a
2n?1
?a
2n?1
?(n?1)d?a
n


S

?na
n

S
偶< br>?(n?1)a
n


S
2n?1
?(2n?1)a
n

n
(a
1
?a
2n?1
)
S

n
④. ?
2
?
S

n?1
(a?a)
n?1
22n?2
2
练习:已知项数为奇数的等差数列,
S

?33

S

?44
,求
a

=11.


北师大版高中数学必修5全本教案
(3)
{
S
n
}
等差(须证明) 应用见例7练习.
n
4.应用举例:
(1)五个量知三求二
例1.课本P43 例1.
例2.课本P44 例2.
例3.等差数列
?
a
n
?中,
a
1
?1,a
n
??512,S
n
??1 022
,求公差
d
和项数
n

解:选择公式
S
n
?

?1022?
n
(a
1
?a
n
)

2
a?a
n
(1?512)?n?4
, ∴
a
4
??512

d?
41
??171

4?1
2
例4.课本P44 例3.
例5.课本P45 例4.
说明:由例5可以知道等差数列前
n
项和是项数
n
的没有常数项的二次函2
数,即
S
n
?3n?n
.进一步可以让学生研究如果一个数列 的前
n
项和公式是
S
n
?3n
2
?n?1
,那么这个数列是不是等差数列?如果不是,那么在什么情况
下才是等差数列?
例6.(1) 已知在等差数列
{a
n
}
中,
a
6
?a
9
?a
12
?a
15
?20
,求:
S
20< br>的值.
解:∵
a
6
?a
15
?a
9?a
12
?a
1
?a
20
,又∵
a
6
?a
9
?a
12
?a
15
?20


a
1
?a
20
?10
.∴
S
20
?
20(a
1
?a
20
)
?100

2
(2)已知在等差数列
{a
n
}
中,
S10
?100,S
100
?10
,求:
S
110
的值.
解:∵
S
100
?S
10
?45(a
11
?a
100
)??90
, ∴
a
11
?a
100
??2

又∵
a< br>1
?a
110
?a
11
?a
100
??2< br>, ∴
S
110
?
110(a
1
?a
11 0
)
??110

2
(3)已知数列
{2n?23},求其前
n
项和
S
n
的最小值.
解:由已知知此数列是等差数列,且
a
1
??21,d?2

22

S
n
?n?22n?(n?11)?121
, ∴
(S
n
)
min
??121

(2)证明等差数列问题
2
例7.求证:
?
a
n
?
为等差数列
?
其前n项和
S
n
?An?Bn

2
证明:(
?
)已知
S
n
?An?Bn(A?0)


n?1
时,
a
1
?S
1
?A?B


北师大版高中数学必修5全本教案

n? 2

n?N
时,
a
n
?S
n
?S
n?1
?2An?A?B
,且
n?1
符合
上式.

a
n
?2An?A?B

n?N
?


a
n?1
?a
n
?2A(n?1)?A?B?2An?A?B?2A
(非零常数)

?
a
n
?
为公差非零的等差数列.

?
)已知
?
a
n
?
为公差非零的等差数列,不妨设首项为
a< br>1
,公差为
d


S
n
?na
1
?
?
n(n?1)dd
2
dd
?n?(a
1
?)n
,令
A??0

2
222d
B?a
1
?

2
2

S
n
?An?Bn(A?0)

综上可知,结论成立. 练习:证明:若数列
?
a
n
?
为等差数列
?{
证明:∵ 数列
?
a
n
?
为等差数列

S
n
?a
1
n?

S
n
}
成等差.
n
S
n
n
S

n
n
n(n?1 )dd
2
d
?n?(a
1
?)n

222
dd
?n?(a
1
?)

22
S
ddddd
?
n?1
?n?(a
1
?)?(n?1)?(a
1
?)?(
常数
)
,得证.
n?122222
(3)综合问题
例8.等差数列
?
a
n
?
中,
S
n
为前
n
项和,
a
1< br>?13,S
3
?S
11
,问此数列前多
少项的和最大?
方法一:由
S
3
?S
11

a
1?a
2
?a
3
?a
1
?a
2
?a3
?L?a
11


a
4
?a
5?L?a
11
?0?4(a
7
?a
8
)
, < br>且
d??
2
a
1
??2
,∴
a
7< br>?a
8
?0

13
又∵
d??2?0
数列为减数列 ∴
a
7
?0,a
8
?0

∴ 当
n?7
时,
S
7
最大,且
S
7
?49< br>.
方法二:(由
S
n
为二次函数,对
S
n
进行配方n取最接近对称轴的正整数时,


北师大版高中数学必修5全本教案
S
n
最大.)

S
3
?S
11

3a
1
?
3(3?1)d11(11?1)d

8a
1
?52d?0

?11a
1
?
22

a
1
?13
,得
d??2


Sn
?13n?
n(n?1)d
??n
2
?14n??(n?7)
2
?49

2
∴ 当
n?7
时,
S
7
最大,且
S
7
?49

方法三:同方法二,得
d??2

?
a
n
?0
1315
??n?

a
n
?13?(n?1)(?2)?15?2n

?
22
?
a
n?1
?0

n?N
?

n?7
时,
S
7
最大,且
S
7
?49

方法四:图象法 由
S
3
?S
11
,知对称轴为
n?7
.所以
S
7
最大.
小结:
(I)等差数列的单调性的应用:
?
a
n
?0< br>S
a?0,d?0
(1)当
1
时,
n
有最大值,n是 不等式
?
的正整数解时
a?0
?
n?1
取得;
?
a
n
?0
(2)当
a
1
?0,d?0
时,
S
n
有最大值,n是不等式
?
的正整数解时
a?0
?
n?1
取得.
(II)当数列中有某项值为0时,
n
应有两解.
S
m
?S
m?1
?a
m?1
?0
例9.在等差数列
?
a
n
?
中,
a
3
?12,S
12
?0,S
13
?0

(1)求公差
d
的范围;
(2)问
S
1
,S2
,S
3
,L,S
12
中哪个值最大?
解:
12(12?1)d
?
S?12a??0
1
?
12
2?
13(13?1)d
24
?
?0
解之得,
??d??3
. (1)由题意得
?
S
13
?1 3a
1
?
7
2
?
?
a
3
?a1
?2d?12
?
?
(2) ∵
d?0

S
n
为开口向下的二次函数.


北师大版高中数学必修5全本教案
方案1:利用函数求最值
n(n?1)dn(n?1)dd
2
5
?n(a
3
?2d)??n ?(12?d)n

2222
51224
对称轴为
n
0
??
,∵
??d??3

n
0
?(6,6.5)

2d7

S
n
?na
1
?

n?6
时,
S
6
最大.
方案2:利用数列的单调性
12
?
S?(a?a)?0
?
?
a
1
?a
12
?0
?
a
6
?a
7
?0
?
12
2
112
??
?

??
a?a?0
132a?0
?
113
?
7
?S?(a?a)?0
13113
?
?2

a
7
?0,a
6
?0
∴前6项和最大.
方案3:利用函数图象(适用于选择填空)
n
S
n
的根为0,
x
0
,且
12?x
0
?13

S
0
对称轴为
?(6,6.5)

n

13
2
6 6.5 12
6离对称轴较近,所以
S
6
最大.
x
例10.等差数列
?
a
n
?

?
b
n
?
的前
n
项和分别为
S
n
,T
n
之比为
S
n3n?1
?

T
n
2n?3

a
15
a

n

b
15
b
n
29(a
1
?a
29
)
a
15
2a
15< br>a
1
?a
29
S
3?29?188
解:方法一: < br>???
2
?
29
??
29
b
15
2 b
15
b
1
?b
29
(b
1
?b
29
)
T
29
2?29?361
2
同理
同的) < br>方法二:设
S
n
?(3n?1)?kn,T
n
?(2n?3) ?kn
(通法)

a
n
?S
n
?S
n?1
?k(6n?2)

b
n
?T
n
?T
n?1
?k(4n?1)

∴ < br>a
n
a
1
?a
2n?1
S
2n?1
3(2n?1)?16n?2
????
.(只适用于上下角标相
b
n
b
1
?b
2n?1
T
2n?1
2(2n?1)?34n?1
a
15
k(6?15?2)88
a
k(6n?2)6n?2
??

n
??

b
15
k(4?15?1)6 1b
n
k(4n?1)4n?1


北师大版高中数学必修5全本教案 < br>结论:等差数列
?
a
n
?

?
b
n
?
的前
n
项和分别为
S
n
,T
n
,则
a
n
S
2n?1
?

b
n
T
2n?1
S
n
3n?1
?
,求
T
n2n?3
变式:等差数列
?
a
n
?

?
b
n
?
的前
n
项和分别为
S
n
,Tn
之比为
a
m

b
n
解:设
Sn
?(3n?1)?kn,T
n
?(2n?3)?kn

a< br>n
?S
n
?S
n?1
?k(6n?2)

b
n
?T
n
?T
n?1
?k(4n?1)

a
m
k(6m?2)6m?2
??

b
n
k(4n?1)4n?1
上下角标不同时,
a
m
a
1
?a
2m?1
2n?1
S
2m?1
???
b
n< br>b
1
?b
2n?1
2m?1T
2n?1
,但是
S
2m?1
3(2m?1)?1
?

T
2n?1
2(2m?1)?3
例11.等差数列
?
a
n
?
中,S
3
?21,S
6
?24
,求数列
a
n
的前
n
项和为
T
n

??
1
?
3a??3?2d?21,
?
?
1
2
解:由题意,得
?< br>解得:
a
1
?9,d??2

?
6a?
1
?6?5d?24.
1
?
?2

a
n
? a
1
?(n?1)d?11?2n
.令
11?2n?0
,得
n?5.5


n?5
时,
T
n
?a
1
?a
2
?L?a
n
?a
1
?a
2
?L?a
n


?9n?
1
n(n?1)(?2)?10n?n
2

2< br>当
n…6
时,
T
n
?a
1
?a
2< br>?L?a
n
?(a
1
?a
2
?L?a
5)?(a
6
?a
7
?L?a
n
)

? S
5
?(S
n
?S
5
)?2S
5
?Sn
?

1
2
?50?[9n?n(n?1)(? 2)]?n?10n?50
2
2
?
(n
?
5)
?< br>?n?10n

T
n
?
?
2

?
?
n?10n?50(n?5)
例12.(1)等差数列
?
a
n
?

m
项和为30,且前
2m
项和为100,求其前< br>3m


北师大版高中数学必修5全本教案
和.
(2)有一个项数为
2n?1
的等差数列,求它的奇数项之和与偶数项之和的比. < br>(3)等差数列
?
a
n
?
前12项之和为354,其中奇数项 之和与偶数项之和的比为
27:32,求公差
d

(4)已知等差数列?
a
n
?

a
1
?a
4
?a
8
?a
12
?a
15
?2
,求
S
15

?
(5)等差数列
?
a
n
?
前< br>n
项和为
S
n

S
n
?m,S
m< br>?n,(m,n?N

m?n)
,求
S
m?n
解:(1)30,100-30,
x
-100等差,所以,前
3m
项和为 210.
另解:由
可.
(2)奇数项有
n?1
个,偶数项
n
个.

S

?
2S
2m
S
m
S
3m
S< br>S
m
S
2m
S
3m
,得,即
S
2m
?S
m
?
3m
,即
??
,,
3
2 mm3m
m2m3m
S
n?1
n?1n

(a
1
?a
2n?1
),S

?(a
2
?a
2n
)
,所以

?
22
S

n
S< br>p
?S
q
p?q
?
S
p?q
p?q
(p?q)
. 结论:在等差数列中,有
?
S

?S
?354
?
S

?162
?
?
?
(3)
?
S

27
,又
S

?S

?6d?d?5
.或用基本量
?
S

?192
?
S
?
32
?

计算.
(4)由已知得a
8
??2,a
1
?a
15
??4
,利用S
15
?15a
8

S
15
?
15< br>(a
1
?a
15
)??30

2
(5)方法一:用基本量(整体代换)
n(n?1)
?
m?na?d
1
?
?
2

?
两式作差
m(m?1)
?
n?ma?d
1
?
?2
m?n?(n?m)a
1
?

a
1
?
(n?m)(n?m?1)
d

2
(n?m?1)
d??1

2
(n?m?1)
S
m?n
?(m?n)[a
1
?d]??(m?n)

2< br>S
S
mn
方法二:利用
{
n
}
等差,得(n,),(m,),(m?n,
m?n
)
三点共线,斜率
n
n mm?n
相等即可得到.


北师大版高中数学必修5全本教案
三、归纳总结
1.知识总结:
(1)本节介绍了一种求数列前
n
项和的方法――倒序求和法.
(2)等差 数列前
n
项和公式:
S
n
?
n(a
1
?a
n
)
n(n?1)

S
n
?na
1
?d

2
2
2.方法总结:
(1)要会根据公式列方程求等差数列的基本元素;
(2)学会灵活应用等差数列的性质解题;
(3)会应用函数思想研究数列问题.
四、作业及练习:
1.3.1.等比数列(一)
(一) 过程与能力目标
1.明确等比数列的定义;
2.掌握等比数列的通项公式,会解决知道
a
n

a
1

q

n
中的三个,求另一
个的问题.
教学重点
1.等比数列概念的理解与掌握;
2.等比数列的通项公式的推导及应用.
教学难点
等差数列"等比"的理解、把握和应用.
教学过程
一、情境导入:
下面我们来看这样几个数列,看其又有何共同特点?(教材上的P48面)
1,2,4,8,16,…,2; ① 1,
23
63
111
,,,…; ②
248
23
20,20,20
,1,…; ③
1.0198,1.1098,1.1098......

对于数列①,
a
n
=
2
n?1

a
n
1
=2(
n
≥2).对于数列②,
an
=
n?1

a
n?1
2
a
n
1
?

n
≥2).
a
n?1
2
对于数 列③,
a
n
=
20
n?1

a
n
=20(
n
≥2).
a
n?1
共同特点:从第二项起,第一项与前一项的比都等于同一个常数.
二、检查预习
1.等比数列的定义.
2. 等比数列的通项公式:
a
n
?a
1
?q
n?1
(a
1
,q?0)

a
n
?a
m
?q
n?m
(a< br>m
,q?0)


北师大版高中数学必修5全本教案
a
n
?AB
n
(A,B?0)

3.{
a
n
}成等比数列
?
a
n?1
?q (n?N
?
,q?0)

a
n
4.求下面等比数列的第4项与第5项:
(1)5,-15,45,… …;(2)1.2,2.4,4.8,……;(3)
2132
,…….
,.,??;(4)2,1,
3282
三、合作探究
(1)等比数列中有为0的项吗?
(2)公比为1的数列是什么数列?
(3)既是等差数列又是等比数列的数列存在吗?
(4)常数列都是等比数列吗?
四交流展示
1. 等比数列的定义:一般地,若一个数列从第二项起,每一项与它的前一项< br>的比等于同一个常数,这个数列就叫做等比数列.这个常数叫等比数列的公
比,用字母
q
表示(
q
≠0),即:
a
n
=
q

q
≠0)
a
n?1
a
n?1
=
q
a< br>n
注:(1)“从第二项起”与“前一项”之比为常数
q
; {
an
}成等比数列
?

n?N
?

q
≠ 0.)
(2) 隐含:任一项
a
n
?0且q?0

(3)
q=1
时,{
a
n
}为常数数列. (4).既是等差又是等比数列的数列:
非零常数列.
n?1
2.等比数列的通项公式1:
a
n
?
a
1
?
q
(
a
1
,
q均不为
0)

观察法:由等比数列的定义,有:
a
2
?a
1
q

a
3
?a
2
q?(a
1
q)q?a
1q
2

a
4
?a
3
q?(a
1< br>q
2
)q?a
1
q
3
;… … … … … … …
a
n
?a
n?1
q?a
1
?q
n?1(a
1
,q?0)

迭乘法:由等比数列的定义,有:
a
a
2
aa
?q

3
?q

4?q
;…;
n
?q

a
2
a
1
a
n?1
a
3
所以
a
2
a
3
a
4
a
???
n< br>?q
n?1
,即
a
n
?a
1
?q
n ?1
(a
1
,q?0)

a
1
a
2
a
3
a
n?1


北师大版高中数学必修5全本教案
n?m
(a
m

q?0)

等比数列的通项公式2:
a
n
?a
m
?q
五精讲精练
例1.一个等比数列的第3项与第4项分别是12与18,求它的第1项与第2
项.
解:
?
a2a216
1833
??q?

?a
2
?
3
?12??8,a
1
?
2?8??.

q3q33
1222
点评:考察等比数列项和通项公式的理解
变式训练一:教材第52页第1
例2.求下列各等比数列的通项公式:
(1) a
1
??2,a
3
??8;

(2) a
1
?5,

2a
n?1
??3a
n
< br>解:
2
(1)
a
3
?a
1
q?q?4?q? ?2
?a
n
?(?2)2
n?1
??2
n
或an
?(?2)(?2)
n?1
?(?2)
n

(2)
q?
a
n?1
3
??
a
n
2
3
又:a
1
?5?a
n
?5?(?)
n?1

2
点评:求通项时,求首项和公比
变式训练二 :教材第52页第2
例3.教材P50面的例1。
例4. 已知无穷数列
10,10,10,??10
求证:(1)这个数列成等比数列;
(2)这个数列中的任一项是它后面第五项的
0
5
1
5
2
5
n?1
5
,??

1

10
(3)这个数列的任意两项的积仍在这个数列中.
1< br>证:(1)
a
n
?
10
?10
5
(常数)∴ 该数列成等比数列.
n?2
n?1
5
a
n?1
10
5
(2)
a
n
101
1
?
n?4
?10
?1
?
,即:
a
n
?a
n?5

a
n?5
10
10
5
10
p?1
5
n?1
5
(3)
a
p
a
q
?1010
q ?1
5
?10
p?q?2
5
,∵
p,q?N
,∴< br>p?q?2


p?q?1?1

?
p?q?1
?
?N

10
p?q?2
5
?1
?
n
5
?< br>(第
p?q?1
项).
?
?
10
?
??


北师大版高中数学必修5全本教案
变式训练三:教材第53页第3、4题.
六、课堂小结:
1.等比数列的定义;
2.等比数列的通项公式及变形式
七、板书设计
八、课后作业
阅读教材第48~50页;


北师大版高中数学必修5全本教案
1.2.4等比数列(二)
一、知识与技能
1.了解等比数列更多的性质; 2.能将学过的知识和思想方法运用于对等比数列性质的进一步思考和有关
等比数列的实际问题的解 决中;
3.能在生活实际的问题情境中,抽象出等比数列关系,并能用有关的知识
解决相应的 实际问题.
二、过程与方法
1.继续采用观察、思考、类比、归纳、探究、得出结论的方法进行教学;
2.对生活实际中 的问题采用合作交流的方法,发挥学生的主体作用,引导
学生探究问题的解决方法,经历解决问题的全过 程;
3.当好学生学习的合作者的角色.
三、情感态度与价值观
1.通过对等比 数列更多性质的探究,培养学生的良好的思维品质和思维习
惯,激发学生对知识的探究精神和严肃认真的 科学态度,培养学生的类比、归
纳的能力;
2.通过生活实际中有关问题的分析和解决,培养 学生认识社会、了解社会
的意识,更多地知道数学的社会价值和应用价值.
教学过程
导入新课
(1)将数列{
a
n
}的前k项去掉,剩余的数列为
a
k+1

a
k+2
,….令
b
i
=
a< br>k+i
,i=1,2,…,
则数列
a
k+1
,
a
k+2
,…,可视为
b
1
,
b
2
,….
因为
b
i?1
a
k?i?1
??q
(i≥1),所以,{
b
n
}是等比数列,即
a

k+1< br>,
a
k+2
,…是等比
b
i
a
k?i

数列.
(2){
a
n
}中每隔10项取出一项组成的数列是< br>a
1
,
a
11
,
a
21
,…, 则
a
a
11
a
21
??...?
10k?1
?...?q
10
(k≥1).
a
1
a
11
a
10k?9
10

所以数列
a
1
,
a
11
,
a
2 1
,…是以
a
1
为首项,q为公比的等比数列.
猜想:在数列{< br>a
n
}中每隔m(m是一个正整数)取出一项,组成一个新数列,这个
m
数列是以
a
1
为首项、q为公比的等比数列.
第4题解答:
(1)设{
a
n
}的公比是q,则
a
5
2
=(
a
1
q
4
)
2
=
a
12
q
8
,
2628

a
3
·
a
7
=
a
1

a
1
q=
a< br>1
q,
2
所以
a
5
=
a
3
·
a
7
.
2
同理,
a
5
=
a
1
·
a
9
.
2
(2)用上面的方法不难证明
a
n
=
a
n
-1
·
a
n
+1
(
n
>1) .由此得出,
a
n

a
n
-1

a
n
+1

2
等比中项,同理可证
a
n
=
a
n
-k
·
a
n
+k
(
n
>k>0 ).
a
n

a
n
-k

a
n+k
的等比中项(
n
>k
>0).
师 和等差数列一样,等比 数列中蕴涵着许多的性质,如果我们想知道的更多,


北师大版高中数学必修5全本教案
就要对它作进一步的探究.
推进新课
[合作探究]
例题1 (教材P< br>61
B组第3题)就任一等差数列{
a
n
},计算
a
7
+
a

10

a
8
+
a
9

a
10
+
a

40

a< br>20
+
a
30
,你发现了什么一般规律,能把你发现的规律用一般化的 推广
吗?从等差数列和函数之间的联系的角度来分析这个问题.在等比数列中会有
怎样的类似结 论?
*
猜想对于等比数列{
a
n
},类似的性质为:k+s=p+ t(k,s,p,t∈
N
),则
a
k
·
a
s=
a
p
·
a
t
.
证明:设等比数列{
a
n
}公比为q,
k-1s-12k+s-2
则有
a
k
·
a
s=
a
1

a
1
q=
a
1
· q,
a
p
·
a
t
=
a
1
q
p-1
·
a
1
q
t-1
=
a
1
2
·q
p+t-2
.
因为k+s=p+t,
所以有
ak
·
a
s
=
a
p
·
a
t.
*
即等比数列{
a
n
}中,若k+s=p+t(k,s,p ,t∈
N
),则有
a
k
·
a
s
=
a
p
·
a
t
.
下面有两个结论:
(1)与首末两项等距离的两项之积等于首末两项的积;
(2)与某一项距离相等的两项之积等于这一项的平方.
结论(1)就是上述性质中1+n
=(1+t)+(
n
-t)时的情形;
结论(2)就是上述性质中k+k=(k+t)+(k-t)时的情形.
例题2
( 1)在等比数列{
a
n
}中,已知
a
1
=5,
a< br>9
a
10
=100,求
a
18
;
(2 )在等比数列{
b
n
}中,
b
4
=3,求该数列前七项之积 ;
(3)在等比数列{
a
n
}中,
a
2
=-2,
a
5
=54,求
a
8
.
.
[合作探究]
判断一个数列是否成等比数列的方法:1、定义法;2、中项法;3、通项公式法.

例题3:已知{
a
n
}{
b
n
}是两个项数相同的等比数 列,仿照下表中的例子填写表格.
从中你能得出什么结论?证明你的结论.


a
n

b
n

a
n
·
b
n
判断{
a
n
·
b
n
}是否是等比数




n
-1
2
n
4
-5×2
3?()

?10?()
n?1

3
3
自选1
自选2



得到:如果{
a
n
}、{
b
n
}是两个项数相同的等比 数列,那么{
a
n
·
b
n
}也是等比数
列.
证明如下:
设数列{
a
n
}的公比是p,{
b
n
}公比是q,那么数列{
a
n
·
b
n
}的第
n
项与第
n
+1项
n
-1
n
-1
nn
分别为
a
1
p
b
1
q与
a
1p
b
1
q,因为
a
n?1
?b
n?1
a
1
p
n
b
1
q
n
??pq
,
n?1n?1
a
n
b
n
a
1
pb
1
q


北师大版高中数学必修5全本教案
它是一个与
n
无关的常数,所以{
a
n
·
b
n
}是一个以pq为公比的 等比数列.
[教师精讲]
除了上面的证法外,我们还可以考虑如下证明思路:
证法二:
设数列{
a
n
}的公比是p,{
b
n< br>}公比是q,那么数列{
a
n
·
b
n
}的第
n
项、第
n
-1项
*
n
-1
n
-1
n
-2
n
-2
nn
与第
n
+1项(
n
>1,
n

N
)分别为
a
1
p
b
1
q、
a
1
p
b
1
q与
a
1
p
b
1
q,因为
2
n
-1
n
-122 2(
n
-1)
(
a
n
b
n
)=(
a
1
p
b
1
q)=(
a
1
b
1
)(pq),
n
-2
n
-2
nn
22(
n
-1)
(
a
n
-1
·
b
n
-1
)(
a
n< br>+1
·
b
n
+1
)=(
a
1
pb
1
q)(
a
1
p
b
1
q)=(a
1
b
1
)(pq),
2*
即有(
a
n
b
n
)=(
a
n
-1
·
b
n
-1
)(
a
n
+ 1
·
b
n
+1
)(
n
>1,
n

N
),
所以{
a
n
·
b
n
}是一个等比数列.
证法三:设数列{
a
n
}的公比是p,{
b
n
}公比是q, 那么数列{
a
n
·
b
n
}的通项公式

a
n
b
n
=
a
1
p
n
-1
b
1
q
n
-1
=(
a
1
b< br>1
)(pq)
n
-1
,
n
-1
设c< br>n
=
a
n
b
n
,则c
n
=(
a
1
b
1
)(pq),
所以{
a
n
·
b
n
}是一个等比数列.
课堂小结
本节学习了如下内容:
1.等比数列的性质的探究.
2.证明等比数列的常用方法.
布置作业
课本第60页习题2.4 A组第3题、B组第1题.
板书设计
等比数列的基本性质及其应用
例1 例2 例3


北师大版高中数学必修5全本教案
1.3.2等比数列的前n项和
教学目标:
1.了解等比数列前
n
项和公式及其获取思路,会用等比数列的前
n
项和公
式解决简单的与前
n< br>项和有关的问题.
2.提高学生的推理能力,培养学生应用意识.
教学重点:
等比数列前
n
项和公式的理解、推导及应用.
教学难点:
应用等差数列前
n
项和公式解决一些简单的有关问题.
教学过程:
一. 材料1:
数学小故事:国际象棋起源于印度。棋盘上共有8行8列构成64个格子。< br>传说国王要奖赏国际象棋的发明者,问他有什么要求,发明者说:“请在棋盘的
第1个格子里放上 1颗麦粒,在棋盘的第2个格子里放上2颗麦粒,在棋盘的
第3个格子里放上4颗麦粒,在棋盘的第4个 格子里放上8颗麦粒,以此类推,
每个格子里放的麦粒数都是前一个格子里放的麦粒数的2倍,直到第6 4个格子。
请给我足够的粮食来实现上述要求。”
问题1:由于每个格子里的麦粒数都是前 一个格子里的麦粒数的2倍,且共有64
个格子,各个格子里的麦粒数依次是:
1,2,4,8,…,2
问题2:这是什么数列?等比数列
问题3:那麦粒总数是多少呢?1+2+4+…+2+2。
即求以1为首项,2为公比的等比数列的前64项的和,
前64项和可表示为:
6 263
63
S
64
?1?2?4?8???2
62
?263
, ①
材料2:就在国王犹豫是否要答应发明者的要求时,站在一旁一位将 告老
还乡的大臣听后不满地说:“我跟陛下这么多年战功卓著,请求陛下同样赏赐
给我麦子,在 棋盘的第一格子里放上2颗麦粒,在第2个格子里放上4颗麦粒,
在第3个格子里放上8颗麦粒,依次类 推,每一个格子放的麦粒数都是前一个


北师大版高中数学必修5全本教案
格子里放的麦粒数的2倍,直到放完64个格子为止。”
问题4:由于每个格子里的麦粒数 都是前一个格子里的麦粒数的2倍,且共有64
个格子,各个格子里的麦粒数依次是:
2,4,8,16,…,2
问题5:这是什么数列?等比数列
问题6:那麦粒总数是多少呢?2+4+4+…+2+2。
即求以2为首项,2为公比的等比数列的前64项的和,
前64项和可表示为:
6 364
64
T
64
?
2+4+4+…+2
63
+2
64

问题7:观察①②,你发现两个等式有什么关系?
T64
?2S
64

6464
由①-②可得:-
S
64
?1?2
.即
S
64
?2?1

问题8:在上面的求解过程中,为什么乘以2就可以解决问题了?乘以3或其
他的实数可以吗?
这种求和方法称为“错位相法”,“错位相减法”是研究数列求和的一个
重要方法.
问题9:根据上述方法求和
S
16
?1?3?3?3?L?3
23 15
三、等比数列的前
n
项和公式
等比数列的前
n
项和公式:
a?a
n
q
a
1
(1?q
n
)

q?1
时,
S
n?
① 或
S
n
?
1
②;
1?q
1?q


北师大版高中数学必修5全本教案

q
=1时,
S
n
?na
1

思考:什么时候用公式(1)、什么时候用公式(2)?
(当已知
a
1

q

n
时用公式①; 当已知
a
1

q

a
n
时,用公式②)
四、利用等比数列进行一些简单的运用
1. 例题讲解.
例1.在等比数列
?
a
n
?
中,
(1) 已知
a
1
1
??4,q?
2
,求S
10

(2) 已知
a
1
?1,a
k
?243,q?3,求S
k

(3) 已知
a
1
?2,S
3
?26,求a
3< br>与q
例2:在数列
?
a
n
?
中,
S
3
?
7
2
,S
63
6
?
2
.
(1)若
?
a
n
?
为等差数列,求
q和a
n

(2)若
?
a
n
?
为等比数列,求
q和a
n

2.练习.
课本P57-58练习1,2,3题.


北师大版高中数学必修5全本教案
数列求和的基本方法与技巧
一、利用常用求和公式求和:
利用下列常用求和公式求和是数列求和的最基本最重要的方法。
1、等差数列求和公式:
S< br>n
?
n(a
1
?a
n
)
n(n?1)
?na
1
?d

22
(q?1)
?
na< br>1
?
n
2、等比数列求和公式:
S
n
?
?< br>a
1
(1?q)
a
1
?a
n
q
< br>?(q?1)
?
1?q
?
1?q
n
11
2< br>3、
S
n
?
?
k?n(n?1)
4、
S
n
?
?
k?n(n?1)(2n?1)

6
2
k?1
k?1
n
5、
S
n
?
?
k
k?1
n
3
1
?[n(n?1)]
2

2
?1
,求
x?x
2
?x
3
?????x
n
????
的前n项和.
log
2
3
[

1] 已知
log
3x?
解:由
log
3
x?
?11
?log
3< br>x??log
3
2?x?

log
2
32
23n
由等比数列求和公式得
S
n
?x?x?x?????x

(利用常用公式)

11
(1?
n
)
x(1?x)
2
=1-
1
==
2
11?x
2
n
1?
2
n
[

2] 设S
n
=1+2+3+…+n,n∈N
*
,求
f(n)?
Sn
的最大值.
(n?32)S
n?1
解:由等差数列求和公式得
S
n
?
11

S
n
?(n?1)(n?2)

(利
n(n?1)

22
用常用公式)


f(n)?
S
n
n

2

(n?32)S
n?1
n?34n?64

1
n?34?
64
n

(n?
1
8n
?
)
2
?50
1

50
∴ 当
n?
8
1
,即n=8时,
f(n)
max
?

50
8


北师大版高中数学必修5全本教案
二、错位相减法求和:
这种方法是在推导等比数列的前n项和公式时所用的方法,这种方法主
要用于求各项是由一个等差数列和一个等比数列的对应项之积构成的数列
{a
n
·b
n
}的前n项和,其中{ a
n
}、{ b
n
}分别是等差数列和等比数列。
2n?1
例 设数列
?
a
n
?
满足
a
1
?2,a
n?1
?a
n
?3 g2
,(1)求数列
?
a
n
?
的通项公式;
(2)令
b
n
?na
n
,求数列的前n项和
S
n< br>。
解:(Ⅰ)由已知,当n≥1时,
a
n?1
?[(a
n ?1
?a
n
)?(a
n
?a
n?1
)?L?(a< br>2
?a
1
)]?a
1

?3(2
2n?1
?2
2n?3
?L?2)?2

?2
2(n?1)?1
。 而
a
1
?2,
所以数 列{
a
n
}的通项公式为
a
n
?2
2n?1

2n?1
(Ⅱ)由
b
n
?na
n
?n?2< br>知
S
n
?1?2?2?2
3
?3?2
5
? L?n?2
2n?1

从而
23572n?1

2?S
n
?1?2?2?2?3?2?L?n?2

①-②得
2352n?1
?n?2
2n?1

(1?2)?S
n
?2?2?2?L?2

S
n< br>?
1
[(3n?1)2
2n?1
?2]

9
23n?1
[

3] 求和:
S
n
?1 ?3x?5x?7x?????(2n?1)x
………………………①
解:由题可知,{
(2n?1)x
的通项之积
n?1
}的通项是等 差数列{2n-1}的通项与等比数列{
x
n?1
}
234n
xS
n
?1x?3x?5x?7x?????(2n?1)x
……………………… .

(设制错位)

①-②得
(1?x)S
n?1?2x?2x
2
?2x
3
?2x
4
?????2x
n?1
?(2n?1)x
n

(错位相


再利用等比数列的求和公式得:
1?x
n?1
(1?x)S
n
?1?2x??(2n?1)x
n

1?x


北师大版高中数学必修5全本教案
(2n?1)x
n?1
?(2n?1)x
n
?(1?x)

S
n
?

(1?x)
2
[

4] 求数列
2462n
,2
,
3
,???,
n
,???
前n项的和。
2
222
2n1
解:由题可知,{
n
}的通项是等差数列{2n}的 通项与等比数列{
n
}的
2
2
通项之积

Sn
?
2462n
?
2
?
3
?????
n
…………………………………①
2
222
12462n
………… ……………………
S
n
?
2
?
3
?
4?????
n?1
2
2222
-②得

(设制错位)


1222222n
(1?)S
n
??
2
?
3
?
4
?????
n
?
n?1

22
22222
1
?
2n

n?1
2
(错位相减


?2?
2
n?1
n?2

S
n
?4?
n?1

2
三、倒序相加法求和 这是推导等差数列的前n项和公式时所用的方法,就是将一个数列倒过来
排列(反序),再把它与原 数列相加,就可以得到n个
(a
1
?a
n
)

x
4122 012

f
(
x
)=
x,求
S

f
()+
f
()+…+
f
( ).
4+22 0132 0132 013
【思路探究】 由函数解析式特点知
f
(
x
)+
f
(1-
x
)=1,故可用倒序相加法.
4
【自主解答】 ∵
f
(
x
)=
x

4+2

f
(1-
x
)=
4
4
1-
x
1-
x
x
+2

42
.
x

x
4+2 ·44+2

f
(
x
)+
f
(1-
x)=1.

S

f
(
122 012
)+
f
()+…+
f
(),①
2 0132 0132 013
2 0122 0111
)+
f
()+…+
f
(),②
2 0132 0132 013

S

f
(
① +②得2
S
=2 012,∴
S
=1 006.
四、分组法求和
有一类数列,既不是等差数列,也不是等比数列,若将这类数列适当拆
开,可分为几个等差、等 比或常见的数列,然后分别求和,再将其合并即


北师大版高中数学必修5全本教案
可。形如:

?
a
n
?b
n
?
,其中
?
?
?
a
n
?
是等差数列;
??
b
n
?
是等比数列;

?f
?
n
?
,n?2k?1,
a
n
?
?

?
?
g
?
n
?
,n?2k,k?Nn
例 已知数列
?
a
n
?
的通项公式为
an
?2?3n?1,
求数列
?
a
n
?
的前n
项和.
12n
解:
S
n
?a
1
? a
2
??a
n
?2?2?2?5??2?3n?1

??? ???
21?2
n
n
?
2?
?
3n?1
?
?
?
=
?
2?2???2
?
?
?
2?5??
?
3n?1
?
?
.
=
1?22
12n
??
=
2
n?1
?
3
2
1
n?n?2.

22
[

7] 求数列的前n项和:
1? 1,
111
?4,
2
?7,???,
n?1
?3n?2,…
a
aa
111
解:设
S
n
?(1?1) ?(?4)?(
2
?7)?????(
n?1
?3n?2)

a
aa
将其每一项拆开再重新组合得
S
n
?(1?
(分组)

当a
111
?< br>2
?????
n?1
)?(1?4?7?????3n?2)
a
aa
=1时,

S
n
?n?< br>(3n?1)n
2

(3n?1)n

2
(分组求和)

1
1?n
n
a?a(3n?1) n
(3n?1)n
a
?
?

a?1
时,
S
n
?

1
a?12
2
1?
a
1 ?
[

8] 求数列{n(n+1)(2n+1)}的前n项和。
32解:设
a
k
?k(k?1)(2k?1)?2k?3k?k


S
n
?
?
k(k?1)(2k?1)

?< br>(2k
k?1k?1
n
nn
3
?3k
2
?k )

将其每一项拆开再重新组合得

2
?
k?1n
k?3
?
k?
?
k

32
k?1k ?1
n

2(1?2?????n)?3(1?2?????n)?(1?2???? ?n)

(分组)

333222


北师大版高中数学必修5全本教案
n
2
(n?1)
2
n(n?1)(2n?1)n(n?1)
??

(分组求和)

222
n(n?1)
2
(n?2)

2
五、裂项法求和
这是分解与组合思想在数列求和中的具体应用. 裂项法的实 质是将数列中
的每项(通项)分解,然后重新组合,使之能消去一些项,最终达到求和的目
的。
把数列的通项分成两项之差,在求和时中
互抵消,从而求得其和.适用于类似(其中
?
a
n
?
差数列,
c
为常数)的数列,以及部分无理数
间的一些项可以相
?
c
?
??
是各项不为0的等
?
a
n
a
n?1
?
列和含阶乘的数列
等.用裂项法求和,需 要掌握一些常见的裂项方法。通项分解
(裂项)
如:
sin1
?
? ?
?tan(n?1)?tann
(1)
a
n
?f(n?1)?f( n)
(2)
??
cosncos(n?1)
(3)
a
n
?
111
??
(4)
n(n? 1)nn?1
a
n
?
11
?
11
?
??
?
?
;

n
?
n?k
?
k
?
nn?k
?
5)(
a
n
?
11
?
n?k?n
k
?
n?k?n.
?
(6)
(2n)
2
111
a
n
??1?(?)
< br>(2n?1)(2n?1)22n?12n?1
(7)
a
n
?
(8)
1111
?[?]

n(n?1)(n?2)2n(n?1)(n? 1)(n?2)
a
n
?
n?212(n?1)?n1111
?
n
??
n
??,则S?1?

n
n(n?1)
2
n(n?1)
2n?2
n?1
(n?1)2
n
(n?1)2
n
例 已知等差数列
?
a
n
?
满足:
a< br>3
?7

a
5
?a
7
?26
?
a
n
?
的前n项和为
S
n
.(Ⅰ)

a
n

S
n
;(Ⅱ)令b
n
=
1
(n
?
N
*
),求数列
?
b
n
?
的前n项和
T
n

2
a
n
?1


北师大版高中数学必修5全本教案 解:(Ⅰ)设等差数列
?
a
n
?
的公差为d,因为
a< br>3
?7

a
5
?a
7
?26
,所以 有
?
a
1
?2d?7
2n?1)=2n+1
;,解得a
1
?3,d?2
,所以
a
n
?3?(
??
2a
1
?10d?26
S
n
=
3n+
(Ⅱ
n(n-1)
?2
=
n
2
+2n

2
)由(Ⅰ)知
a
n
?2n+1
,所以
b
n=
111
1
111
=?
==
?(-)
a
n
2
?1
(2n+1)
2
?14n(n+1)
4nn+1
n
11111111

?(1-+?+L+-)
=< br>?(1-)=
4223nn+14n+1
4(n+1)
n

4(n+1)
1
2?3
,???,
1
n?n?1
,???< br>的前n项和。
1
n?n?1
所以
T
n
=
即 数列
?
b
n
?
的前n项和
T
n
=
[

9] 求数列
1
1?2

,
解设
a
n
??n?1?n

(裂项)


S
n
?
1
1?2
?
1
2?3
?????
1
n?n?1

(裂项求和)


(2?1)?(3?2)?????(n?1?n)


n?1?1

2
12n
,又
b
n
?,求数
??????
a?a
n?1n?1n?1
nn?1
[
10] 在数列{a
n
}中,
a
n
?
列{ b
n
}的前n项的和.
12nn
???????

n?1n?1n?12
211

b
n
?

?8(?)

(裂项)
nn?1
nn?1
?
22
解: ∵
a
n
?
∴ 数列{b
n
}的前n项和


北师大版高中数学必修5全本教案

S
n
?8[ (1?)?(?)?(?)?????(
1
2
1
2
1
31
3
1
4
11
?)]

(裂项
nn?1
求和)


8(1?
18n

)

n?1n?1
利用递推关系式求数列的通项公式

数列是高考中的重点内容之 一,每年的高考题都会考察到,小题一般较易,
大题一般较难。而作为给出数列的一种形式——通项公式 ,在求数列问题中尤
其重要。本文给出了求数列通项公式的常用方法。
◆一、直接法
根据数列的特征,使用作差法等直接写出通项公式。
例1. 根据下列数列的前几项,说出数列的通项公式:
1、1,3,7,15,31,………
2、2,6,12,20,30,………
3、
2,1,
2121
,,,
………
3253
4、1,-1,1,-1………
5、1、0、1、0………
◆二、公式法
①利用等差数列或等比数列的定义求通项
②若已知数列的前
n
项和
S
n

a
n
的关系,求数列
?a
n
?
的通项
a
n
可用公式
?
S1
????????????????n?1
a
n
?
?
求解.
?
S
n
?S
n?1
???????n?2
(注意:求完后一定要考虑合并通项)

例2.①已知数列
?
a
n< br>?
的前
n
项和
S
n
满足
S
n
公式.
②已知等比数列
?
a
n
?
的首项
a1
?1
,公比
0?q?1
,设数列
?
b
n?
的通项为
?n
2
?n?1
,求数列
?
an
?
的通项
b
n
?a
n?1
?a
n? 2
,求数列
?
b
n
?
的通项公式。
◆三、归纳猜想法
如果给出了数列的前几项或能求出数列的前几项,我们可以根据前几项的< br>规律,归纳猜想出数列的通项公式,然后再用数学归纳法证明之。也可以猜想
出规律,然后正面证 明。
*
例3.(2002年北京春季高考)已知点的序列
A
n
(x
n
,0),n?N
,其中
x
1
?0

x< br>2
?a(a?0)

A
3
是线段
A
1
A
2
的中点,
A
4
是线段
A
2
A
3
的中点,…,
A
n
是线

A
n?2
A
n?1
的中点,…
(1) 写出
x
n

x
n?1
,x
n?2
之间的关系式(
n?3
)。


北师大版高中数学必修5全本教案
(2) 设
a
n
?x
n?1
?x
n
,计算
a
1
,a
2,a
3
,由此推测
?
a
n
?
的通项公式,并加
以证明。
◆四、累加(乘)法
对于形如
a
n?1
?a< br>n
?f(n)
型或形如
a
n?1
?f(n)a
n型的数列,我们可以根据
递推公式,写出n取1到n时的所有的递推关系式,然后将它们分别相加( 或
相乘)即可得到通项公式。
例4. 若在数列
?
a
n
?
中,
a
1
?3

a
n?1
?a
n
?n
,求通项
a
n

n
变式1:已知数列{a
n
}
满足
a
n?1
?a
n
?2? 3?1,a
1
?3
,求数列
{a
n
}
的通
项公式。
变式2.已知数列
{a
n
}
中,
a
n
?0

S
n
?
式.
n例5.在数列
?
a
n
?
中,
a
1
?1

a
n?1
?2a
n

n?N
*
),求通项
a
n

1n
(a
n
?)
,求 数列
{a
n
}
的通项公
2a
n
22
变式3 :设
?
a
n
?
是首项为1的正项数列,且
?
n?1
?
a
n?1
?na
n
?a
n?1
a
n
?0

n
=1,2, 3,…),则它的通项公式是
a
n
=________.
◆五、取倒(对)数法
r
a、
a
n?1
?pa
n
这种类型一般是等式两边取对数后转化为
a
n?1
?pa
n
?q
,再
利用待定系数法求解
b、数列有形如
f(a
n
, a
n?1
,a
n
a
n?1
)?0
的关系,可在等式 两边同乘以
1
,
a
n
a
n?1
先求出
1< br>,再求得a
n
.

a
n
f(n)a
n
解法:这种类型一般是等式两边取倒数后换元转化
g(n)a
n
?h(n)
c、
a
n?1
?

a
n?1
?pa
n?q

例6..设数列
{a
n
}
满足
a1
?2,
a
n?1
?
a
n
(n?N),

a
n
.

a
n
?3
2
例7 、 设正项数列
?
a
n
?
满足
a
1
?1< br>,
a
n
?2a
n?1
(n≥2).求数列
?
a
n
?
的通
项公式.


北师大版高中数学必修5全本教案
◆七、待定系数法:
求数列通项 公式方法灵活多样,特别是对于给定的递推关系求通
项公式,观察、分析、推理能力要求较高。通常可对 递推式变换,转
化成特殊数列(等差或等比数列)来求解,该方法体现了数学中化未
知为已知的 化归思想,运用待定系数法变换递推式中的常数就是一种
重要的转化方法。
例9.已知数列< br>{a
n
}
中,
a
1
?1,a
n
?2 a
n?1
?1(n?2)
,求数列
?
a
n
?
的通项公式。
例10.已知数列
公式。
例11 已知数列
公式。 < br>{a
n
}
满足
a
n?1
?2a
n
? 4?3
n?1
,a
1
?1
,求数列
?
a
n
?
的通项
{a
n
}{a
n
}
满足
a
n?2
?5a
n?1
?6a
n
,a
1
? ?1,a
2
?2
,求数列的通项
例12. 在数列
{a
n< br>}
中,
a
1
?
3
,2a
n
?an?1
?6n?3
a
2
,求通项
n
.(待定系数法)
◆十:逐项相减法:递推公式中既有
S
n
,又有
a
n

分析:把已知关系通过
a
n
?
?
?
S1
,n?1
转化为数列
?
a
n
?

S
n
的递推关
?
S
n
?S
n?1
,n?2< br>系,然后采用相应的方法求解。
例15 已知数列
{a
n
}
的各项均为正数,且前n项和
S
n
满足
1
S
n
? (a
n
?1)(a
n
?2)
,且
a
2
,a
4
,a
9
成等比数列,求数列
{a
n
}
的 通项公式。
6
◆十一。双数列
解法:根据所给两个数列递推公式的关系,灵活采用累加、累乘、化归等方法
求解。
例16. 已知数列
?
a
n
?
中,
a
1< br>?1
;数列
?
b
n
?
中,
b
1?0
。当
n?2
时,
11
a
n
?(2an?1
?b
n?1
)
,
b
n
?(a
n ?1
?2b
n?1
)
,求
a
n
,
b
n
.
33
◆十二、周期型 解法:由递推式计算出前几项,寻找周期。
例17:若数列
?
a
n
?
满足
a
n?1< br>1
?
2a,(0?a?)
nn
?
6
?
2?
?
,若
a
1
?
,则
a
20
的值为
7
?
2a?1,(
1
?a?1)
nn
?2
?
___________。


北师大版高中数学必修5全本教案
变式:(2005,湖南,文,5) 已知数列
{a
n
}
满足
a
1
?0,a
n?1
?
a
n
?3
3a
n
?1
(n?N< br>*
)
,则
a
20
= ( )
3

2
A.0 B.
?3
C.
3
D.
变式.在数 列
{a
n
}
中,
a
1
?1,a
2
?5,a
n?2
?a
n?1
?a
n
,求a
1998 .

第2章 解三角形
2.1.1 正弦定理
教学要求:通过对任 意三角形边长和角度关系的探索,掌握正弦定理的内
容及其证明方法;会运用正弦定理与三角形内角和定 理解斜三角形的两类
基本问题.
教学重点:正弦定理的探索和证明及其基本应用.
教学难点:已知两边和其中一边的对角解三角形时判断解的个数.
教学过程:
一、复习准备:
1. 讨论:在直角三角形中,边角关系有哪些?(三角形内角和定理、勾股
定理、锐角三角函数)如何解直角三角形?那么斜三角形怎么办?
2. 由已知的边和角求出未知的边和角,称为解三角形. 已学习过任意三角
形的哪些边角关系?(内角和、大边对大角) 是否可以把边、角关系准确
量化? →引入课题:正弦定理
二、讲授新课:
1. 教学正弦定理的推导:
①特殊情况:直角三角形中的正弦定理: sinA=
c=
ab
sinB= sinC=1 即
cc

abc
.
??
sinAsinBsinC
② 能否推广到斜三角形? (先研究锐角三角形,再探究钝角三角形)

?
ABC是 锐角三角形时,设边AB上的高是CD,根据三角函数的定义,

CD?asinB?bsin A
,则
高?),从而
abac
. 同理,(思考如何作
??
sinAsinBsinAsinC
abc
. ??
sinAsinBsinC

③*其它证法:证明一:(等积法)在任意斜△ ABC当中S
C
a
b
A
O
B
D
c


北师大版高中数学必修5全本教案
ABC
=
111
absinC?acsinB?bcsinA
.
222
1c
ab
==.
abc
即得:
2
sinAsinB
sinC
aa
??CD?2R

sinAsinD
两边同除以
证明二:(外接圆法)如图所示,∠A=∠D,∴
同理
c
b
=2R,=2R.
sinC
sinB
r
r< br>uuuruuuruuur
uuu
证明三:(向量法)过A作单位向量
j
垂直于
AC
,由
AC
+
CB
=
AB
边同 乘以
r
单位向量
j
得…..
④ 正弦定理的文字语言、符号语言 ,及基本应用:已知三角形的任意两角
及其一边可以求其他边;已知三角形的任意两边与其中一边的对角 可以求
其他角的正弦值.
2. 教学例题:
① 出示例1:在
?ABC< br>中,已知
A?45
0

B?60
0

a?4 2
cm,解三角形.
分析已知条件 → 讨论如何利用边角关系 → 示范格式 → 小结:已
知两角一边
② 出示例2:
?ABC中,c?6,A?45
0
,a?2,求b和B,C
.
分析已知条件 → 讨论如何利用边角关系 → 示范格式 → 小结:已知
两边及一边对角
③ 练习:
?ABC中,b?3,B?60
0
,c?1,求a和A,C
.

?ABC
中,已知
a?10
cm,
b?14
cm,A?40
0
,解三角形(角度精确到
1
0

边长精确到 1cm)
④ 讨论:已知两边和其中一边的对角解三角形时,如何判断解的数量?
3. 小结:正弦定理的探索过程;正弦定理的两类应用;已知两边及一边对
角的讨论.
三、巩固练习:
1.已知
?
ABC中,
?
A=60°,< br>a?3
,求
2. 作业:教材P5 练习1 (2),2题.
a?b?c
.
sinA?sinB?sinC


北师大版高中数学必修5全本教案
2.1.2 余弦定理(一)
教学要求:掌握余弦定理的两种表示形式及证明余弦定理的向 量方法,并
会运用余弦定理解决两类基本的解三角形问题.
教学重点:余弦定理的发现和证明过程及其基本应用.
教学难点:向量方法证明余弦定理.
教学过程:
一、复习准备:
1. 提问:正弦定理的文字语言? 符号语言?基本应用?
2. 练习:在△ABC中,已知
c?10
,A=45?,C=30?,解此三角形. →变式
3. 讨论:已知两边及夹角,如何求出此角的对边?
二、讲授新课:
1. 教学余弦定理的推导:
① 如图在
?ABC
中,
AB

B C

CA
的长分别为
c

a

b
.
uuuruuuruuur

AC?AB?BC

uuur
2
uuuruuuruuur
2
uuuruuuruuuruuuruuur uuur

AC?AC?(AB?BC)?(AB?BC)
?AB?2AB?BC?B C

C
b
A
c
a
B
uuur
2< br>uuuruuuruuur
2
o
?AB?2|AB|?|BC|cos(180 ?B)?BC
?c
2
?2accosB?a
2
.

b
2
?c
2
?a
2
?2accosB
,→
② 试证:
a
2
?b
2
?c
2
?2bcc osA

c
2
?a
2
?b
2
?2abco sC
.
③ 提出余弦定理:三角形中任何一边的平方等于其他两边的平方的和减去
这 两边与它们的夹角的余弦的积的两倍.
用符号语言表示
a
2
?b2
?c
2
?2bccosA
,…等; → 基本应用:已知两
边及夹角
④ 讨论:已知三边,如何求三角?
b
2
?c
2
?a
2
→ 余弦定理的推论:
cosA?
,…等.
2bc
⑤ 思考:勾股定理与余弦定理之间的关系?
2. 教学例题:
① 出示例1:在
?< br>ABC中,已知
a?23

c?6?2

B?60
0
,求b及A.
分析已知条件 → 讨论如何利用边角关系 → 示范求b
→ 讨论:如何求A?(两种方法) (答案:
b?22

A?60
0

→ 小结:已知两边及夹角
②在
?
ABC中,已知
a?13cm
b?8cm

c?16cm
,解三角形.
分析已知条件 → 讨论如何利用边角关系 → 分三组练习 → 小结:已


北师大版高中数学必修5全本教案
知两角一边
3. 练习:
① 在ΔABC中,已知a=7,b=10,c=6,求A、B和C.
② 在ΔABC中,已知a=2,b=3,C=82°,解这个三角形.
4. 小结:余弦定理是任何三角形边角之间存在的共同规律,勾股定理是余
弦定理的特例;
余弦定理的应用范围:①已知三边求三角;②已知两边及它们的夹角,求
第三边.
三、巩固练习:
1. 在
?
ABC中,若
a
2
? b
2
?c
2
?bc
,求角A. (答案:A=120
0

2. 三角形ABC中,A=120°,b=3,c=5,解三角形.
→ 变式:求sinBsinC;sinB+sinC.
3. 作业:教材P8 练习1、2(1)题.


北师大版高中数学必修5全本教案
2.1 .3 正弦定理和余弦定理(练习)
教学要求:进一步熟悉正、余弦定理内容,能熟练运用余弦定理、正弦定
理解答有关问题,如判断三角形的形状,证明三角形中的三角恒等式.
教学重点:熟练运用定理.
教学难点:应用正、余弦定理进行边角关系的相互转化.
教学过程:
一、复习准备:
1. 写出正弦定理、余弦定理及推论等公式.
2. 讨论各公式所求解的三角形类型.
二、讲授新课:
1. 教学三角形的解的讨论:
① 出示例1:在△ABC中,已知下列条件,解三角形.
(i) A=
?
?
,a=25,b=50
2
; (ii) A=,a=25
2
,b=50
2

66
??
506
,a=,b=50
2
; (iiii) A=,a=50,b=50
2
.
3
66
(iii) A=
分两组练习→ 讨论:解的个数情况为何会发生变化?
② 用如下图示分析解的情况. (A为锐角时)
已知边a,b和
?
A
C
b
A
H
a无解
a
A
B
a=CH=bsinA
仅有一个解
b
a
A
C
b
a
B1
H
a
B2
a?b
仅有一个解
A
HB
C
b
C
a
CH=bsinA有两个解

② 练习:在△ABC中,已知下列条件,判断三角形的解的情况.
(i) A=
2
?
2
?
,a=25,b=50
2
; (ii) A=,a=25,b=10
2

33
例1.根据下列条件,判断解三角形的情况
(1) a=20,b=28,A=120°.无解
(2)a=28,b=20,A=45°;一解
(3)c=54,b=39,C=115°;一解
(4) b=11,a=20,B=30°;两解
2. 教学正弦定理与余弦定理的活用:
① 出示例2:在△ABC中,已知sinA∶sinB∶sinC=6∶5∶4,求最大角的
余弦.
分析:已知条件可以如何转化?→ 引入参数k,设三边后利用余弦定理求
角.


北师大版高中数学必修5全本教案
② 出示例3:在ΔABC中,已知a=7,b=10,c=6,判断三角形的类型.
分析:由三角形的什么知识可以判别? → 求最大角余弦,由符号进行判

a2
?
b
2
?
c
2
?
A
是直角 ??
ABC
是直角三角形
结论:活用余弦定理,得到:
a
2
?
b
2
?
c
2
?
A
是钝角??
A BC
是钝角三角形

a
2
?
b
2
?
c
2
?
A
是锐角??
ABC
是锐角三角形
③ 出示例4:已知△ABC中,
bcosC?ccosB
,试判断△ABC的形状.
分析:如何将边角关系中的边化为角? → 再思考:又如何将角化为边?
3. 小结:三角形解的情况的讨论;判断三角形类型;边角关系如何互化.
三、巩固练习:
1. 已知a、b为△ABC的边,A、B分别是a、b的对角,且
的值
2. 在△ABC中,sinA:sinB:sinC=4:5:6,则cosA:cosB:cosC= .
3. 作业:
sinA2
a?b

?

si nB3
b


北师大版高中数学必修5全本教案
2.2三角形中的几何计算

一、 设疑自探
正弦定理、余弦定理是两个重 要的定理,在解决与三角形有关的
几何计算问题中有着广泛的应用。
对于本节课你想了解哪些内容?
(1)怎样运用正弦定理、余弦定理处理三角形中的计算问题?
(2)处理三角形中的计算问题应该注意哪些问题?
二、解疑合探
例一:如图所示,在梯形ABCD中,AD||BC,AB?5,AC?9,

?BCA?30?,?ADB?45?.求BD的长.
A D

B C
例二:如图所示,已知在四边形A BCD中,AD?CD,AD?10,
AB?14,?BDA?60?,?BCD?135?,求BC的 长。
答案:BC?82

D C

A B
例三:如图所示,已知圆O的半径是1,点C在直径AB的延 长线
上,BC?1,点P是圆O上半圆上的一个动点,以PC为边作等边三
角形PCD,且点D 与圆心分别在PC的两侧。
(1)若?POB?
?
,试将四边形OPDC的面积y表示 成
?
的函数;
(2)求四边形OPDC面积的最大值。

A

D
例五:如图所示,在等腰?ABC中,底边BC?1,底角B的平分线
BD交AC于 D,求BD的取值范围。

P
C
D
A
O
B
B
C


北师大版高中数学必修5全本教案
解:??ABC??C,?? A?180??2?ABC,
?ABC3
?BDC??A??ABD?180??2?ABC? ?180???ABC
22
在?BCD中,由正弦定理,得
BDBCBD1
? ,即?,
3
sinCsin?BDCsin?ABC
sin(180???ABC)< br>2
sin?ABC
?BD?
3
sin(?ABC)
2
?ABC?ABC
2sin?cos
22
?
?ABC?ABC
sin ?ABC?cos?cos?ABC?sin
22
?ABC
2cos
2
?
?ABC
4cos
2
?1

2
2
?< br>?ABC1
4cos?
?ABC
2

cos
2
?ABC
?0???45?,
2
2?ABC
??cos?1,
22
2
?BD的取值范围为(,2).
3
四、运用拓展
(1)在?AB C中,A?60?,AB?16,S
?ABC
?2203,求BC及
?ABC的外接圆 和内切圆的半径。
答案:BC?49,R?
493113
,r?
33

(2)在?ABC中,a,b,c分别是内角A,B,C的对边,且B?2A,
b
< br>求的取值范围。
a
b
答案:的取值范围是(1,2)
a


北师大版高中数学必修5全本教案
§3 解三角形的实际应用举例
教学目标
1、掌握正弦定理、余弦定理,并能运用它们解斜三角形。
2、能够运用正弦定理、余弦定理进行三角形边与角的互化。
3、培养和提高分析、解决问题的能力。
教学重点难点
1、正弦定理与余弦定理及其综合应用。
2、利用正弦定理、余弦定理进行三角形边与角的互化。
教学过程
一、复习引入
1、正弦定理:
abc
???2R

sinAsinBsi nC
222
b
2
?c
2
?a
2
2、余弦定理:
a?b?c?2bccosA,
?
cosA?

2b c
c
2
?a
2
?b
2
b?c?a?2cacosB ,
?
cosB?

2ca
222
a
2
?b
2
?c
2

c?a?b?2abcosC

?
cosC?

2ab
222
二、例题讲解
引例:我军有A、B两个小岛相距10海里,敌 军在C岛,从A岛望C岛和
B岛成60°的视角,从B岛望C岛和A岛成75°的视角,为提高炮弹命中 率,
须计算B岛和C岛间的距离,请你算算看。
解:
A?60
0
B?75
0

C?45
0

由正弦定理知
C
A
60
0
BC10

?< br>00
sin60sin45
10sin60
0
?BC??56
海里
0
sin45
例1.如图,自动卸货汽车采用液压机构,
75
0
B

计时需要计算油泵顶杆
BC
的长度(如图).已知车厢的最大 仰角
为60°,油泵顶点
B
与车厢支点
A
之间的距离为1.95m,
AB
与水


北师大版高中数学必修5全本教案
平线之间的夹角 为
60
0
20


AC
长为1.40m,计算
BC
的长(保留三个有效数字).
分析:这个问题就是在
?ABC
中,已知AB=1.95m,AC=1.4m,
?

BAC?60??6?20'?66?20'
求BC的长,由于已知的两 边和它们的夹角,所以可
根据余弦定理求出BC。
解:由余弦定理,得

2
BC?AB
2
?AC
2
?2AB?ACcosA

?1.95
2
?1.40
2
?2?1.95?1.40?cos66 ?20'
?3.571
答:顶杠BC长约为1.89m.
C
1.40m< br>60
0
6
0
20

?BC?1.89(m)
解 斜三角形理论应用于实际问题应注
意:
1、认真分析题意,弄清已知元素和未知
元素。
A
D
B
1 .95m
2、要明确题目中一些名词、术语的意义。如视角,仰角,俯角,方位角等
等。
3、动手画出示意图,利用几何图形的性质,将已知和未知集中到一个三角
形中解决。
练1.如图,一艘船以32海里时的速度向正北航行,在A处看灯塔S在船的
北偏东
200
, 30分钟后航行到B处,在B处看灯塔S在船的北偏东
65
0
方向 上,求灯塔S和B处的距离.(保留到0.1)
解:
AB?16

由正弦定 理知
?
0
65
0
45
B
115
0
S
ABBS

?
sin45
0
sin20
0
20
0
10sin20
0
BS??7.7
海里
sin45
0
答:灯塔S和B处的距离约为
7.7
海里
例2.测量高度问题
如图,要测底部不能到达的烟囱的高AB,从与烟囱底部在
0< br>同一水平直线上的C,D两处,测得烟囱的仰角分别是
?
?45
A
B< br>C
1
C
?
?
D
1
D
A
1< br>A


北师大版高中数学必修5全本教案

?
?60
, C、D间的距离是12m.已知测角仪器高1.5m.求烟囱的高。
图中给出了怎样的一个几何图形?已知什么,求什么?
分析:因为
AB?AA
1
?A
1
B
,又
AA
1
?1.5m

所以只要求出
A
1
B
即可
解:在
?BC
1
D
1
中,
0
?BD1
C
1
?180
0
?60
0
?120
0

?C
1
BD
1
?60
0
?45
0
?15
0

C
1
D
1
BC
1
?
由正弦定理得: sin?C
1
BD
1
sin?BD
1
C
1C
1
D
1
sin?BD
1
C
1
12s in120
0
BC
1
???(182?66)m

0
sin?C
1
BD
1
sin15
从而:
A
1
B?
2
BC
1
?18?63?28.392m

2
因此:
AB?A
1
B?AA
1
?28.39 2?1.5?29.892?29.89m

答:烟囱的高约为
29.89m

练习:在山顶铁塔上
B
处测得地面上一点
A
的俯角
?
?60
0
,在塔底
C
处测得

A
的俯角
?
?45
,已知铁塔
BC
部分高
32
米,求山高
C D

解:在△ABC中,∠ABC=30°,
∠ACB =135°,
∴∠CAB =180°-(∠ACB+∠ABC)
=180°-(135°+30°)=15°
又BC=32,
由正弦定理D
A
0
B
32
?=60
0
C
?
?=45
0
BCAC

?
sin?BACsin?ABC
BCsin?ABC32sin30
0
得:
AC???
sin?BAC
sin15
0
课堂小结
16
6?2
4
?16(6?2)m


北师大版高中数学必修5全本教案
1、本节课通过举例说明了解斜三角形在实际中的一些应用。
掌握利用正弦定理及余弦定理解任意三角形的方法。
2、在分析问题解决问题的过程中关键要分析题意 ,分清已知与所求,根据
题意画出示意图,并正确运用正弦定理和余弦定理解题。
3、在解实际问题的过程中,贯穿了数学建模的思想,其流程
图可表示为:


一、知识梳理
实际问题
画图形
数学模型

正弦定理余弦定理综合应用



B?C?
1 .内角和定理:在
?ABC
中,
A?
检验(答)
cos(A?B)?
?cosC

?

sin(A?B)?
sinC

111
S
?ABC
?absinC?bcsin A?acsinB
222
面积公式: 在三角形中大边对大
角,反之亦然.
2.正弦定理:在一个三角形中,各边和它的所对角的正弦的比相等.
abc
???2R
sinAsinBsinC
形式一: (解三角形的重要工具)

形式二:
?
a?2RsinA
?
?
b?2RsinB
?
c?2RsinC
?
(边角转化的重要工具)
形式四:形式三:
a:b:c?sinA:sinB:sinC

sinA?
abc
,sinB?,sinC?
2R2R2R

3.余弦定理:三角形任何一边的平方等于其他两边的平方的和减去这两边
与它们夹角的余弦的积的两 倍..
形式一:
a
2
?b
2
?c
2
?2 bccosA

b
2
?c
2
?a
2
?2cacosB
< br>c
2
?a
2
?b
2
?2abcosC
(解三 角形的重要工具)
b
2
?c
2
?a
2
a
2
?c
2
?b
2
a
2
?b
2
?c
2
cosA?cosB?cosC?
2bc2ac2ab
形式二:
二、方法归纳


北师大版高中数学必修5全本教案
abc
??
(1)已知两角A、B与一边
a
,由A+B+C=π及
sinAsinBsinC
,可求
出角C,再求
b

c.
222
(2)已知两边
b

c
与其夹角A,由< br>a
=
b
+
c
-2
b
c
cosA,求 出
a
,再由余
弦定理,求出角B、C.
(3)已知三边
a

b

c
,由余弦定理可求出角A、B、C.
ab
?
(4)已知两边
a

b
及其中一边的对角 A,由正弦定理
sinAsinB
,求出
ac
?
另一边
b< br>的对角B,由C=π-(A+B),求出
c
,再由
sinAsinC
求 出C,
ab
?
而通过
sinAsinB
求B时,可能出一解,两解或 无解的情况
a
=
b
sinA有一解
b
>
a
>
b
sinA有两解
a

b
有一解
a
>
b
有一解
三、课堂精讲例题
问题一:利用正弦定理解三角形
【例1】在
?ABC
中,若
b?5

?B?
?
1
,
sinA?
,则
43a?
.
52

3
【例2】在△A BC中,已知
a
=
3
,
b
=
2
,B=45 °,求A、C和
c
.
【适时导练】
1.(1)△ABC中,
a
=8,B=60°,C=75°,求
b
; (2)△ABC中,B=30°,
b
=4,c=8,求C、A、a.
.
问题二:利用余弦定理解三角形
【例3】设
?ABC
的内角
A、B 、C
所对的边分别为
a、b、c
.已知
a?1

b?2
cosC?
1
.
4
(Ⅰ)求
?ABC
的周 长;(Ⅱ)求
cos
?
A?C
?
的值.
【例4】(2010重庆文数) 设
?ABC
的内角A、B、C的对边长分别为
a

b

c
,且3
b
2
+3
c
2
-3
a
2
=4
2
b
c
.
2sin(A?)sin(B?C?)
44
的值. (Ⅰ) 求sinA的值;(Ⅱ)求
1?cos2A
【适时导练】
2 在△ABC中,a

b

c
分别是角A,B,C的对边,且
cosBb
=-.
cosC2a?c
??


北师大版高中数学必修5全本教案
( 1)求角B的大小;(2)若
b
=
13

a
+
c< br>=4,求△ABC的面积.
问题三:正弦定理余弦定理综合应用
【例5】(2011 山东文数)在
?
ABC中,内角A,B,C的对边分别为
a

b
cosA-2cosC2c-a
=

cosBb
sinC1
(I)求的值; (II)若cosB=,
?
ABC
的周长为5,求
b

sinA4
c.已知
长。

【 例6】(2009全国卷Ⅰ理)在
?ABC
中,内角A、B、C的对边长分别为
a
b

c
,已知
a
2
?c
2
?2b
,且
sinAcosC?3cosAsinC,
求b
3. 在△ABC中,a、b、c分别是角A、B、C的对边,且8 sin
2
2A=7.
(1)求角A的大小;(2)若a=
3
,b+c=3,求b和c的值.
问题四:三角恒等变形
【例7】(08重庆) 设
?ABC
的内角A,B, C的对边分别为
a
,b,c,且A=
60

c=3b.求:
o
B?C
-2 cos
2
a
(Ⅰ)
c
的值;(Ⅱ)cotB +cot C的值.
4.(2009江西卷理)△
ABC
中,
A,B,C
所对的边分别为
a,b,c

tanC?
sinA?sinB
,
sin(B?A) ?cosC
.
cosA?cosB
(1)求
A,C
;(2)若S
?ABC
?3?3
,求
a,c
.
问题五:判断三角形形状
【例8】在△ABC中,在
?ABC
中,
a,b,c
分别是角A、B、C所对的边,
bcosA=
a
cosB,试判断
?ABC
三角形的形状.
【例9】. 在△ABC中,在
?ABC
中,
a,b,c
分别是角A、B、C所对的边,

cosAb
= ,
cosBa
【适时导练】
5.在△ABC中,若2cosBsinA=sinC,则△ABC的形状一定是( )
A.等腰直角三角形 B.直角三角形 C.等腰三角形 D.等边三
角形
a
、 6.在△ABC中,c分别表示三个内角A、B、C的对边,如果(
a
+b)
b

22
sin(A-B)=(
a
-b)sin( A+B),判断三角形的形状.
问题六:与其他知识综合
22
【例10】已知向量
m?(a?c,b),n?(a?c,b?a),且m?n?0
,其中A,B,


北师大版高中数学必修5全本教案
C是△ABC的内角,
a
,
b< br>,c分别是角A,B,C的对边.(1)求角C的大小;
(2)求
sinA?sinB< br>的取值范围.
7(2009浙江文)在
?ABC
中,角
A,B,C< br>所对的边分别为
a,b,c
,且满足
cos
A25
2
?
5

u
AB
uur
?
u
AC
u ur
?3

(I)求
?ABC
的面积; (II)若
c?1
,求
a
的值.
问题7:三角实际应用
【例11】 要测量对岸A、B两点之间的距离,选取相距
3
km的C、D
两点,并测得∠ACB=75°,∠BCD=45°,∠ADC=30°,∠ADB=45°,
求A、B 之间的距离.


北师大版高中数学必修5全本教案
第三章 不等式
第一课时 3.1 不等关系与不等式(一)
教学要求:了解现实世界和日常生活中存在 着的不等关系;会从实际问题
中找出不等关系,并能列出不等式与不等式组.
教学重点:从实际问题中找出不等关系.
教学难点:正确理解现实生活中存在的不等关系.
教学过程:
一、复习准备:
1、提问:你能回顾一下以前所学的不等关系吗?
2、讨论:除了书上列举的现实生活中的不等关系,你还能列举出你周围日
常生活中的不等关
系吗?
3、用不等式表示,某地规定本地最底生活保障金不底于300元;
二、讲授新课:
1、教学用不等式表示不等关系
① 在现实生活中,存在着许许多多的不等关系,在数学中,我们用不等式
来表示这样的不等关系.
② 举例:例如:限速40kmh的路标,指示司机在前方路段行驶时,应使
汽车的速度v不超 过40kmh,写成不等式就是v≤40.
③ 文字语言与数学符号之间的转换.
文字语言
大于
小于
大于等于
小于等于
数学符号
>
<


文字语言
至多
至少
不少于
不多于
数学符号




④ 实数的运算性质与大小顺序之间的关系
对于任意两个实数a,b,如果a>b,那么a- b是正数;如a如果a-b等于0.它们的逆命题也正确.即
(1)a?b?a?b?0;
(2)a?b?a?b?0;

(3)a?b?a?b?0
2、教学例题:
①出示例1:日常生活中,在一杯含有a 克糖的b克糖水中,再加入m克糖,
则这杯糖水变甜了,请根据这一事实提炼出一道不等式。


北师大版高中数学必修5全本教案
(浓度=
溶质

溶液
②出示例2:某种杂志以每本2.5元的价格销售,可以售出8万本。据市场
调查,若单 价每提高0.1元,销量就相应地减少2000本。若把提价后杂志
的定价设为x元,怎样用不等式表示 销售的总收入还不底于20万元呢?
(教师示范 → 学生板演 → 小结)
3、小结:文字语言与数学语言之间的转换,实数的运算性质与大小顺序之
间的关系.
三、巩固练习:
1.某电脑拥护计划使用不超过500元的资金购买单价分别为60元、70 元
的单片软件和盒装磁盘,根据需要至少要买3片和2盒,请将购买软件和
磁盘所满足的不等关 系用不等式表示出来。
2. 练习:教材P83 1、2题.
作业:课本P87 3题;P91第10题


北师大版高中数学必修5全本教案
3.1不等关系与不等式(二)
教学要求:了解不等式与不等式组的实际背景;掌握常用不等 式的基本基
本性质;会将一些基本性质结合起来应用.
教学重点:理解不等式的性质及其证明.
教学难点:从实际的不等关系中抽象出具体的不等式.
教学过程:
一、复习准备:
1. 提问:实数的运算性质与大小顺序之间的关系
2. 设点A与平面
?
之间的距离为d,B为平面
?
上任意一点,则点A与平

?
的距离小 于或等于A,B两点间的距离,请将上述不等关系写成不等式.
二、讲授新课:
1、教学“作差法”比较两个实数的大小和常用的不等式的基本性质
① 用“作差法”比较两 个实数大小的关键是判断差的正负,常采用配方、
?x?0,|x|?0,-|x|?0
因式分 解、有理化等方法.常用的结论有
x?0,
等.
② “作差法”的一般步骤是: ①作差;②变形;③判断符号;④得出结
论.
③常用的不等式的基本性质
22
(1)a?b,b?c?a?c
(2)a?b?a?c?b?c

(3)a?b,c?0?ac?bc
(4)a?b,c?0?ac?bc
2、教学例题:
① 出示例1:已知
a?b?0,c?0,
求证:
cc
?

ab
(教师讲思路→学生板演→小结方法)
② 出示例2.:比较
(a?3)(a?5)与(a?2)(a?4)
的大小.
(比较两个数的大小,基本方法是作差,对差的正、负或零做出判断,得出
结论)
方法提炼
比较大小的方法
1.作差法
其一般步骤是:(1)作差;(2)变形;(3)定号 ;(4)结论.其中关键是变形,
常采用配方、因式分解、有理化等方法把差式变成积式或者完全平方和
式.当两个式子都为正数时,有时也可以先平方再作差.


北师大版高中数学必修5全本教案
2.作商法
其一般步骤是:(1)作商;(2)变形;(3)判断商与1的大小;(4)结论.
3.特例法
若是选择题还可以用特殊值法比较大小,若是解答题,也可以用特殊值法
探路.
11
nn
4.注意:
a
>
b
?
<和
a
>
b
?
a
>
b
(
n
∈N,且
n< br>>1)成立的条件.
ab
③ 1.变式训练:已知
a?0,比较(a?1)与a?a?1
的大小
2.比较大小:a
a
b
b
__________a
b
b
a
( a>0,b>0且a≠b)
④ 出示例3:已知
12?a?60,15?b?36,求a?b及
(确定取值范围→利用不等式的性质求解)
⑤ 变式训练:已知
?3?a?b1,?4?c?0,求(a-b).c
的取值范围.
三、 巩固练习:
2
2242
a
的取值范围.
b
①.比较
x?3与3x
的大小,其中
x?R
.
2222
②.比较当
a?0
时,
(a?2a?1)(a?2a?1)与(a? a?1)(a?a?1)
的大
小.
③.(2001.济南)设实



a,b,c
小关




b?c? 6?4a?3a
2
,c?b?4?4a?a
2
,则a,b,c
___ __________.
4. 已知
?
111
,试将
?a?0, A?1?a
2
,B?1?a
2
,C?,D?
21?a1?a
A,B,C,D
按大小顺序排列
5. 已知
?
?
2
??
?
?
?
?
2
,求
?
?
?< br>2
的范围


北师大版高中数学必修5全本教案
§2.1 一元二次不等式的解法(1)
教学目标
(一)教学知识点
1.一元二次方程、一元二次不等式与二次函数的关系.
2.一元二次不等式的解法.
(二)能力训练要求
1.通过由图象找解集的方法提高学生逻辑思维能力,渗透数形结合思想.
2.提高运算(变形)能力.
(三)德育渗透目标
渗透由具体到抽象思想.
教学重点
一元二次不等式解法
教学难点
一元二次不等式、一元二次方程、二次函数之间关系.
数形结合思想渗透.
教学方法
发现式教学法
通过“三个二次”关系的寻求,得到一元二次不等式的解.
教学过程
Ⅰ创设情景
汽车在行驶过程中……
解:由题意可得要确定 哪一辆车违章了,只需分别解出不等式0.01x2+0.1x
≤12和0.005x2+0.05x> 10,确认甲、乙两车的行驶速度,就可以判断出哪一辆
车违章超速行驶。
像上面的形如 ax +bx+c>0( ≥ 0) 或 ax+bx+c<0( ≤ 0) 的不等式(其
中 a ≠ 0 ),叫做 一元二次不等式
复习:
①解一元一次不等式时应具备的知识:
不等式的性质:
2 2


北师大版高中数学必修5全本教案
1)若
a?d

a?c?d?c

2)若
a?d

c?0

ac?dc

3)若
a?d

c?0

ac?dc

②还有一种数学方法可以解不等式——数形结合法,它在解不等式中起着
非常优越的作用!
Ⅱ讲授新课
1.先看解一元二次不等式中的数形结合
例:解不等式
2x?7?0

2x?7?0
.
① 方程
2x?7?0

x?
7
②作函数
y?2x?7
的图象
2
77
③解不等式
2x?7?0

?

x?

2x?7?0

?

x?

22
2.利用数形结合解一元二次不等式
解不等式
x
2
?x?6?0

x
2
?x?6?0

①解方程
x
2
?x?6?0

x
1
?2

x
2
?3
②作函数
y?x?x?6
的图象
③解不等式
x
2
?x?6?0
?

x?3

x??2

x
2
?x?6?0
?

2
?2?x?3

例题:P76页例1、2、3
3.思考交流
(1)总结一元二次不等式的解法(
a
?0

方程函不等式的解集
ax
2
?bx?c?0

的解的情况

??0< br>时方
程有两个不等的根
y?ax
2
?bx?c

图象
ax
2
?bx?c?0

ax
2
?bx?c?0


?
x|x?x
1
或x?x
2
?


?
x|x
1
?x?
2
?

x
1

x
2


??0
时方程有
x
0

?
x|x?x
0
?

?


北师大版高中数学必修5全本教案

??0
时方程无
实根
(2)解不等式0.01x2+0.1x≤ 12和0.005x2+0.05x>10并指出哪一辆车违
章?
4.练习
①已知 函数
y?x?bx?c
的图象与
x
轴的交点横坐标为
?1
和 2,则当
2


?

x?2

x??1
时,
y?0
;当
?1?x?2
时,
y?0
. ②若方程
x
2
?mx?n?0
无实数根,则不等式
x
2
?mx?n?0
的解集是
R

③已知不等式
ax
2
?bx?2?0
的解是
?
2
11
?x?
,则a?
-12
b?
-2
23
④若不等式
x?ax? (a?3)?0
的解集是
?
,则实数
a
的取值范围是
?2?a?6
.
⑤若
x
满足
4x
2
?4 x?15?0
,化简
2、教学例题:
① 出示例1:求不等式
4x
2
?4x?15?0
的解集.
(解方程 → 给出图象 →学生板演)
② 变式训练:求不等式
4x
2
?4x?15?0
的解集.
③ 变式训练:求不等式
?4x
2
?4x?15?0
的解集.
④ 出示例2:求不等式
?x
2
?2x?3

(方程的解→函数草图→观察得解)
⑤ 出示例3:已知
ax
2
? 2x?c?0
的解集为
?
解不等式
?cx
2
?2x?a?0

(将一元二次不等式的解集与方程根的关系联系起来)
2
⑥ 变式训练: 已知不等式
ax?bx?c?0
的解集为
(
?
,
?
)
,且
0?
?
?
?

2
求不等式
cx?bx?a?0
的解集.
x
2
?8x?16?x?3?
1 < br>11
?x?
,试求
a,c
的值,并
32
3、小结:不 等式
ax?bx??0(a?0)
的解集情况,解一元二次不等式的三
步曲.
三、巩固练习:
2
1、求不等式
6x?x?1?0
的解集.
2


北师大版高中数学必修5全本教案
2、不等式
ax
2
?bx?2?
的解集是
?
x|?
_________
3、作业:
?
?
11
?x?
23
?
, 则
a?b
的值是


北师大版高中数学必修5全本教案
3.2 一元二次不等式及其解法(二)
含参不等式的解法举例
含参数的一元二次不等式的解法:
2
一,
例1:解关于的x不等式
(m?1)x?4x?1?0(m?R)

解:当m??1时,原不等式的解集为
?
x|x?
?
;

?
?
1
?
4
?
当m??1时,(m?1)x
2
?4x?1?0的判别式?=(43-m);

?
2?3?m2?3?m
?

则当m??1时,原不等式的解集为x |x?或x?
??
m?1m?1
??
?
2?3?m2?3?m
?
当?1?m?3时,原不等式的解集为x|?x?
??
m?1m?1
??
当m=3时,原不等式的解集为
?
x|x?
?
?
1
?
?

2
?
当m>3时, 原不等式的解集为
?

小结:⑴解含参数的一元二次不等式可先分解因式再讨论求解 ,若不易分
解,也可对判别式分类讨论。⑵利用函数图象必须明确:①图象开口方向,
②判别式 确定解的存在范围,③两根大小。⑶二次项的取值(如取0、取
正值、取负值)对不等式实际解的影响。
牛刀小试:解关于x的不等式
ax?2(a?1)x?4?0,(a?0)

二, 含参数的分式不等式的解法:
2
例2:解关于x的不等式
ax?1
?0

x
2< br>?x?2
分析:解此分式不等式先要等价转化为整式不等式,再对ax-1中的a进行分类
讨论求解,还需用到序轴标根法。
解:原不等式等价于
(ax?1)(x?2)(x?1)?0


a
=0时,原不等式等价于
(x?2)(x?1)?0

解得
?1?x?2
,此时原不等式得解集为{x|
?1?x?2
};

a
>0时, 原不等式等价于
(x?
1
)(x?2)(x?1)?0
,
a
1
则:当
a?时,
原不等式的解集为
?
x|x??1且x?2?

2
1
1
?
当0<
a?时,
原不 等式的解集为
?
?
x|x?或?1?x?2
?

a
2
??
1
1
?

a?时,
原不等式的解集为?
?
x|?1?x?或x?2
?

a
2
??


北师大版高中数学必修5全本教案

a
<0时, 原不等式等价于
(x?
1
)(x?2)(x?1)?0

a
则当
a??1
时, 原不等式的解集为
?
x|x?2且x??1
?

1
?

?1?a?0
时, 原不等式的解集为
?
?
x|x?或?1?x?2
?

a
??
1
?

a??1
时, 原不等式的解集为
?
?
x|x??1或?x?2
?

a< br>??
小结:⑴本题在分类讨论中容易忽略
a
=0的情况以及对
1
,-1和2的大小进行
a
比较再结合系轴标根法写出各种情况下的解集。⑵解含参数不等式时 ,一要考
虑参数总的取值范围,二要用同一标准对参数进行划分,做到不重不漏,三要
使划分后 的不等式的解集的表达式是确定的。⑶对任何分式不等式都是通过移
项、通分等一系列手段,把不等号一 边化为0,再转化为乘积不等式来解决。
牛刀小试:解关于x的不等式
三,
a(x?1)
?1,(a?1)

x?2
含参数的绝对值不等式的解法:
例3:解关于x的不等式
|ax?2|?bx,(a?0,b?0)

分析: 解绝对值不等式的思路是去掉绝对值符号,本题要用到同解变形
|f(x)|?g(x)?f(x)?? g(x)或f(x)?g(x)
,首先将原不等式化为不含绝对值符号
的不等式,然后就
a

b
两个参数间的大小关系分类讨论求解。
解:
|ax?2| ?bx?ax?2??bx或ax?2?bx?(a?b)x?2或(a?b)x?2

a?b?0
时,
(a?b)x?2或(a?b)x?2
?x?
22
?
; 此时原不等式的解集为
?
或x?
?
x|x?
?a?ba?b
??
22

或x?
a?ba?b

a?b?0
时,由
(a?b)x?2得x?
2
,而(a?b)x?2无解< br>,
a?b
2
?
; 此时原不等式的解集为
?
?x|x?
?
a?b
??

0?a?b
时,
(a ?b)x?2或(a?b)x?2
?x?
2
?
; 此时此时原不等式的解集为
?
?
x|x?
?
a?b
??
222
< br>或x??x?
a?ba?ba?b
22
?
;当综上所述,当
a ?b?0
时,原不等式的解集为
?
x|x?或x?
??
a?ba?b
??
2
?

b?a?0
时,原不等式的解集为
?
?
x|x?
?
a?b
??
小结:去掉绝对值符号的方法有① 定义法:
(a?0)
|a|?{
a
?a(a?0)
②平方法:
|f(x)|?|g(x)|?

f
2
(x)?g
2
(x )
③利用同解变形:


北师大版高中数学必修5全本教案
|x|?a??a?x?a,(a?0);|x|?a?x??a或x?a,(a?0);
< br>|f(x)|?g(x)??g(x)?f(x)?g(x);
|f(x)|?g(x)?f(x )??g(x)或f(x)?g(x)
;
牛刀小试:(2004年辽宁省高考题)解关于x的 不等式
|x?1|?a?1?0,(a?R)

思路点拨:⑴将原不等式化为
|x?1|?1?a
然后对
a
进行分类讨论求解。⑵要注

a?0时 ,|x|?a的解集为

|x|?a的解x?0;a?0时,|x|?a的解集为R;
⑶抓住绝对值的意义,集;
a?0时,
在解题过程中谨防发生非等价变形造成的错误。具体解答 请同学们自己完成。
三、巩固练习:
1、若
0?a?1
,则不等式
(a?x)(x?)?0
的解是___________
2、解关于
x
的不等式:
ax?(a?1)x?1?0
< br>3.设不等式
x
-2
ax
+
a
+2≤0的解集为M
,如果
M
?
[1,4],求实数
a
的取
值范 围
2
1
a
2
(a?1)x
2
?1
? x(a?0)
。 4.解关于
x的不等式
ax?1
一元二次不等式的解法的应用(一)
【例1】 解不等式:(x-2)
2
(x-3)
3
(x+1)<0.
解:①检查各因式中x的符号均正;
②求得相应方程的根为-1,2,3(注意:2是二重根,3是三重根);
③在数轴上表示各根并穿线,每个根穿一次(自右上方开始),如下图:

④原不等式的解集为{x|-1<x<2或2<x<3}.
说明:∵3是三重根,∴在C处穿三次,2是二重根.
∴在B处穿两次,结果相当于没穿.由此看出,当左侧f(x)有相同因式(x-x
1
)
n

n为奇数时,曲线在x
1
点处穿过数轴;n为偶数时,曲线在x
1
点处不穿过数
轴,不妨归纳为“奇穿偶不穿”.
【练习1】 解不等式:(x-3)(x+1)(x
2
+4x+4)≤0.
【例2】 解不等式:

x?3
<0
.
x?7
解法一:化为两个不等式组来解.


北师大版高中数学必修5全本教案

?
x?3>0
?
x?3<0
x?3
0或
?
<0< br>?
?
?
x∈
?
或-7<x<3-7<x<3,∴原不
x?7
?
x?7<0
?
x?7>0

等式的解集是{x|-7<x<3}.
解法二:化为二次不等式来解.
?
( x?3)(x?7)<0
x?3

<0
?
?
?
-7 <x<3,∴原不等式的解集是{x|-7<x<
x?7
x?7?0
?
3}.
点评:若本题带“=”,即(x-3)(x+7)≤0,则不等式解集中应注意x≠-7的条件,解集应是{x|-7<x≤3}.
x
2
?3x?2
?0
. 【例3】 解不等式:
2
x?2x?3
解法一:化为不等式组来解(较繁).
22
?
x
2
?3x?2
?
(x?3x?2)(x?2x? 3)?0
?0
?
?
2
解法二:∵
2
?
< br>x?2x?3
?
?
x?2x?3?0
?
(x?1)(x?2) (x?3)(x?1)?0,

?
(x?3)(x?1)?0,
?
∴ 原不等式的解集为{x|-1<x≤1或2≤x<3}.
练习:解不等式

x?3
>2
.
x?5
答案:{x|-13<x<-5}.

课堂小结
1.关于一元二次不等式的实际应用题,要注意其实际意义.
2.求解一般的高次不等式的解法.
特殊的高次不等式即右边化为0,左边可分解为一次或二 次式的因式的形式不
等式,一般用区间法解,注意:①左边各因式中x的系数化为“+”,若有因式为< br>二次的(不能再分解了)二次项系数也化为“+”,再按我们总结的规律做;②注
意边界点(数轴 上表示时是“。”还是“ .”).
3. 分式不等式,切忌去分母,一律移项通分化为
f(x)f(x)
>0
(或
< 0
的形式,
g(x)g(x)
转化为
?
?
f(x)g(x) >0,
?
f(x)g(x)<0,
,(或
?
,即转化为一次、二次或 特殊高
?
g(x)?0
?
g(x)?0
次不等式形式.
x
2
?x?6
>0
的解集为 (2010全国卷2理)不等式
x?1
(A)
xx<?2,或x>3
(B)
xx<?2,或1<x<3

????


北师大版高中数学必修5全本教案
(C)
x?2<x<,或
(D)
x?2<x<,或1x>3

11<x<3

【答案】C
(2010江西理)不等式
????
x?2x?2
?
的解集是( )
xx
A.
(0,
0)
C.
(2,??)
D.
(-?,0)?(0,??)

2)
B.
(??,
一元二次不等式的解法的应用(二)
【例1】 已知关于x的方程2x
2
+4mx+3m-1=0有两个负数根,求实数m的取
值范围.
探路:列出方程有两个负根的等价条件(不等式组),然后解不等式组.
解:已知方程有两个负根的等价条件是
?
?
??(4m)
2
?4?2(3m?1)?0
?
?
?
x
1
?x
2< br>??2m<0
?
3m?1
?
x
1
x
2
?>0
2
?
m≤
?
?
2m
2
?3m?1 ?0
?
?
?
m>0
?
1
?
m>
3
?
1
?
m?或m?1
?
1
?
2
?

?
1
3
?
m>
?
3
?
1
或m≥1.
2
11
,]∪ [1,+∞).
32
∴m 的取值范围是(
点评:1.方程有两个负根包含两个负根相等的情形,故Δ≥0,因此列成Δ>0是错误的.又若只列成Δ≥0也是错误的,Δ≥0只能保证方程有实根,而不能保证有
两个负根,所以 还要联立x
1
x
2
>0,x
1
+x
2
<0的条件.
2.利用不等式讨论方程的根的情况,是不等式的重要应用.
【例2】 已知A={x|x
2
-3x+2≤0},B={x|x
2
-(a+1)x+a≤0}.
(1)若B
?
A,求a的取值范围;
(2)若A∩B是单元素集合,求a的取值范围.
探路:先解不等式化简集合A和B,再利用数轴表示两个集合的关系,求a的取
值范围.
解:解不等式x
2
-3x+2≤0得A= [1,2];而B={x|(x-1)(x-a)≤0}.
(1)若B
?
A,如图(1),得a的取值范围是1≤a<2.

(1)
(2)若A∩B是单元素集合,如图(2),A∩B只能是集合{1},

(2)
∴a的取值范围是a≤1.

【例3】 关于x的不等式ax2
+bx+c<0的解集为{x|x<-2或x>

1
},求关于
2


北师大版高中数学必修5全本教案
x的不等式ax
2
- bx+c>0的解集.
由题设a<0且
?

b5cbc
从而ax2
-bx+c>0可以变形为
x
2
?x?<0

??< br>,
?1

a2aaa
511
即x
2
-x+1 <0.∴<x<2.∴原不等式的解集为{x|<x<2}.
222
引申:已知关于x的二次不等式ax
2
+(a-1)x+a-1<0的解集为R,求a的取值范
围.
练习:已知不等式(a
2
-1)x
2
-(a-1)x-1<0的解集为R, 求实数a的取值范围.


北师大版高中数学必修5全本教案
3.2 一元二次不等式及其解法(练习课)
教学要求:掌握一元二次不等式的解法;能借助二次函数的图象及 一元二
次方程解决相应的不等式问题.
教学重点:应用性问题.
教学难点:综合应用.
教学过程:
一、复习准备:
1、提问:实数比较大小的方法?
2、讨论:不等式的性质有哪些?
二、基础练习:
1.一元二次不等式的解法.
① 解不等式
?2x
2
?3x?7?0

② 不等式
(x?1)(2?x)?0
的解集_______________
2.实数比较大小的方法.
① 比较
x?3与3x
的大小,其中
x?R

② 设
x?R
,比较
2
1
1?x
的大小.
1?x与
22
3.不等式性质的应用.
① 如果
a?R
, 且
a
2
?a?0
,那么
a,a,?a,?a
的大小关系是< br>___________________
② 已知
12?a?60,15?b?36
,则
a?b及
__________________
③ 已知
a?b,c?d
,求证
a?c?b?d

三、巩固练习
1. 较大小:比较
x?1与x?x
的大小,其中
x?R

2.若
0?a?1
.则不等式
(a?x)(x?)?0
的解是_______ _______
3.不等式
|x|(1?3x)?0
的解集是__________________
4.若
a?b?0
,则
(a?bx)(ax?b)?0
的解集是__ _________________
5. 已知
?
642
a
的取 值范围分别是
b
1
a
111
,试将
?a?0,A?1?a< br>2
,B?1?a
2
,C?,D?
21?a1?a
A,B,C, D
按大小顺序排列


北师大版高中数学必修5全本教案
6. 已知< br>?
?
2
?
?
?
?
?
?
2< br>,求
2
?
?
?
2
的范围
*7.解关于
x
的不等式
ax?2(a?1)x?4?0

*8 如果方程
x?(m?1)x?m?2?0
的两个不等实根均大于1,求实数m
的取值范围
9. 若二次函数
y?f(x)
的图象经过原点,且1?f(?1)?2,3?f(1)?4
,求
22
f(?2)
的取值范围 .
课后作业 教材P91 B 1、2、3、4
3.1基本不等式(一)
教 学要求:通推导并掌握基本不等式,理解这个基本不等式的几何意义,
并掌握定理中的不等号“≥”取等 号的条件是:当且仅当这两个数相等;
教学重点:应用数形结合的思想理解不等式并从不同角度探索不 等式
ab?
a?b
的证明过程;
2
教学难点:理解“当且仅当a=b时取等号”的数学内涵
教学过程:
一、复习准备:
1. 回顾:二元一次不等式(组)与简单的线形规划问题。
2. 提问:如图是在北京召开的第24界国际数学家大会的会标,会标是根
据中国古代数学家赵爽的弦图设计 的,颜色的明暗使它看上去象一个风车,
代表中国人民热情好客。你能在这个图案中找出一些相等关系或 不等关系
吗?
二、讲授新课:
1. 教学:基本不等式
ab?
a?b
2

①探究:图形中的不等关系,将图中的“风车”抽
象成如图,在正方形ABCD中右个全等的直角三角形。设直角三角形的两
条直角边长为a,b 那么正方形的边长为
a
2
?b
2
。这样,4个直角三角形的
22
面积的和是2ab,正方形的面积为
a?b
。由于4个直角三角形的面积小于22
正方形的面积,我们就得到了一个不等式:
a?b?2ab
。当直角三角形变
为等腰直角三角形,即a=b时,正方形EFGH缩为一个点,这时有
a
2
? b
2
?2ab
。(教师提问
?
学生思考
?
师生总结 )
②思考:证明一般的,如果
a,b?R,那么a
2
?b
2
?2ab(当且仅当a?b时取?号)


北师大版高中数学必修5全本教案
③基本不等式:如果a>0,b>0,我们用分别代替a、b ,可得
a?b?2ab

通常我们把上式写作:
ab?
a?b
(a>0,b>0)

2
④从不等式的性质推导基本不等式
ab?
a?b

2
用分析法证明:要证
a?b
?ab
(1), 只要证 a+b
?
(2), 要证
2
(2),只要证 a+b-
?
0(3)要证(3), 只要证
( - )
2
(4), 显然,(4)是成立的。当且仅当a=b时,(4)中
的等号成立。
22
⑤练习:已知
x

y
都是正数,求证:(1)
y
?
x
≥2;(2)(
x

y
)(
x
y

xy

x

y
)≥8
xy
.
⑥探究:课本第110页的“探究”:(结论:如果把
的等差中项,
3333
a?b
看作是正数
a

b
2
ab
看作是正数
a

b
的等比中项,那么该定理可以叙述为:
两个正数的 等差中项不小于它们的等比中项.)

探究:如图,
AB
是圆的直径,点C 是
AB
上一点,
A
C=
a
,
B
C=
b
.过点C作垂直于
AB
的弦DD′,连结
A
D、
BD.你能利用这个图形得出基本不等式的几何解释吗?
CD?ab

ab
表示半弦长,
a?b
表示半径长.
2
由半径大于半弦可得
ab?< br>a?b
当且仅当点C与圆心重合,即当
a
=
b
时可取等号
2
布置作业

a
2
?b
2
a?b
活动与探究:已知
a

b
都是正数,试探索,
ab
,, 的大
11
2
2
?
ab
2


北师大版高 中数学必修5全本教案
小关系,并证明你的结论.
分析:(方法一)由特殊到一般,用特殊 值代入,先得到表达式的大小关系,
再由不等式及实数的性质证明.
(方法二)创设几何直观 情景.设
A
C=
a
,
B
C=
b
,用
a

b
表示线段CE、OE、
CD、DF的长度,由CE>OE>CD>D F可得.
2. 小结:①两正数a、b的算术平均数与几何平均数成立的条件。②理解“当
且 仅当a=b时取等号”的数学内涵。
三、巩固练习:
1. 练习:教材114页练习的第1题。
2. 作业:教材114页习题[A]组的第1题.


北师大版高中数学必修5全本教案
3.2
基本不等式与最大(小)值
ab?
a?b
;会应用此不等式求某些函数的
2
教学目标:进一步掌 握基本不等式
最值;能够解决一些简单的实际问题;
重点难点:1.教学重点:基本不等式
a?b
的应用
2
a?b
2.教学难点:利用基本不等式
ab?
求最大值、最小值。
2
ab?
教学过程:
一、情境引入,提出问题
1、基本不等式及其等号成立的条件
2、若
x?0
,求
y?x?
a?b
?ab

a
2
?b
2
?2ab

2
1
的最小值;
x
“模块一”中可以利用函数的单调性得出解答,但利用基本不等
式更方便;
二、讲授新课
1、思考、讨论下列问题
(1)长为16
cm
的细铁丝围成的矩形中,面积最大有多大?
(2)面积为16
cm
2
的矩形中,周长最小为多少?
2、抽象概括
(1)长为16
cm
的细铁丝围成的矩形中,边长为4
cm
的正方形面
积最大;面积为16
cm
2
的矩形中,边长为4
cm的正方形周长最小;
(2)当
x、y
都为正数时,有下列结论:
x?y?s
(定值)时,则当
x?y
时,积
xy
取得 最大值,且最大
s
2
值为;
4

xy?p
(定值 )时,则当
x?y
时,和
x?y
取得最小值,且最小
值为
2 p

(3)“一正、二定、三相等”
三、范例及思考
例1求出函数
y?3?3
已知
0?x?
x?x
的最小值
3
,求函数
y?x(3?2x)
的最大值
2
例2 设< br>x、y
为正数,且
2x?5y?20
,求
u?lgx?lgy
的最大值。
Ex:1.下列函数中,最小值为2的是( )
(A)
y?x?
1
(B)
y?
x
2
x
2
?
1
x
2

(C)
y?
x
?2?
1
x
2
(D)
y?sinx?
?2
1

sinx
2、设0y?x(1?x)
的最大值是_______________


北师大版高中数学必修5全本教案
3、若x>0,y>0且
2 8
??1
则xy有最_______值其大小为_____________
xy
四、典例分析,变式训练
51
,求函数
y?4x?2?
的最大值
44x?5
12< br>变式、已知
f(x)?
(2)若
x?0

f(x)

?3x
(1)若
x?0

f(x)
的最小值
x
例1、已知
x?
最大值
例2、设
0?x?2
求函数
f(x)?3x(8?3x)
最大值
变式、已知
0?x?
3
求函数
y?x(3?2x)
的最大值
2
例3、已知正数
x,y
满足
2x?y?1
(1)求证:
1
11
?8
(2)求
?
的最小值。
xy
xy
变式、已知
x,y?
R
?

19
??1

x?y
的最小值。
xy
2
例4、已知
x?2
,求函数
f(x)?
x
?2x?1
x?2
的值域。
例5、、求
y?
x
?3
的最小值。
x
?1
2
2
五、课堂小结
1、和一定时,积最大;积一定时,和最小;“一正、二定、三相
等”
2、解应用题时,要审题、列函数式、合理准确地利用基本不等式
解决问题。
六、课外训练
1、已知0 2、设x,y是满足2x+y=20的正数,则lgx+lgy的最大值是( )
A: 50 B: 20 C: 1+lg5 D: 1
3、设x,y且x+y=5则
3
x
?
3
的最小值是( )
11

?)
的最小值为___________________。
a?bc
y
4、设a,b,c为正数,则
(a?b?c)(
5、若正数a,b满足ab=a+b+3,则ab的取值范围是_____________________。
6、求证:
a
2
?
b
?
c
?ab?bc ?ac

(a,b,c?R)

22


北师大版高中数学必修5全本教案
3.3基本不等式(三) < br>教学要求:进一步掌握基本不等式
ab?
a?b
;会应用此不等式求某些函2
数的最值;能够解决一些简单的实际问题
教学重点:基本不等式
ab?
a?b
的应用
2
ab?
a?b
求最大值、最小值。
2
教学难点:利用基本不等式
教学过程:
一、复习准备:
1. 讨论:重要不等式?基本不等式?
2. 提问:
a
2
?b
2
?2ab和
二、讲授新课:
1. 教学:最大值、最小值。
① 出示例1:(1)用篱笆围成一个面积为100m的矩形 菜园,问这个矩形
的长、宽各为多少时,所用篱笆最短。最短的篱笆是多少?(2)段长为
36
m的篱笆围成一个一边靠墙的矩形菜园,问这个矩形的长、宽各为多少时,
菜园的面积最大,最 大面积是多少?
分析:根据题意:
?
如何设长、宽? 应用什么知识? 怎样应用?
2
a?b
2
?ab
成立的条件?
?
学生讲述解答过程。

?
小结:解决应用问题,首先读懂题意,思考用什么方法去解决。
②练习:用绳子围成一块矩形场地,若绳长为20米,则围成最大矩形的面
积是 ;若要围出一块100米的场地,则绳子最短为 。
③出示例2:某工厂要建造一个长方体无 盖贮水池,其容积为4800m
3
,深为
3m,如果池底每1m
2
的 造价为150元,池壁每1m
2
的造价为120元,问怎
样设计水池能使总造价最低, 最低总造价是多少元?
分析:
?
如何由实际问题向数学问题转化,即建立函数关系式 ?
?
如何求
函数的最值,用到了什么定理?
?
师生共同解答。
?
小结:应注意数学语
言的应用即函数解析式的建立和注意不等式性质的适用条件。
④练习:建造一个容积为18立方米,深为2米的长方体有盖水池。如果池
底和池壁每平方米的造价分 别是200元和150元,那么如何建造,池的造
价最低,为多少?
2. 小结:用均值不等式解决此类问题时,应按如下步骤进行:
(1)先理解题意,设变量,设变量时一般 把要求最大值或最小值的变量定为
2


北师大版高中数学必修5全本教案
函数;
(2)建立相应的函数关系式,把实际问题抽象为函数的最大值或最小值问
题;
(3)在定义域内,求出函数的最大值或最小值;
(4)正确写出答案.
三、巩固练习:
1. 练习:教材114页练习的第1题. 习题[A]组的第2题.
2. 已知x≠0,当x取什么值时,x
2

81
的值最小?最小值是多少? x
2
3.已知矩形的周长为36,矩形绕它的一条边旋转成一个圆柱,矩形的长.
宽各为多少时,旋转形成的圆柱的侧面积最大?
3. 作业:教材114页习题[A]组的第4题。

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