數(shù)學(xué)高三教案
作為一無名無私奉獻(xiàn)的教育工作者,常常需要準(zhǔn)備教案,教案是保證教學(xué)取得成功、提高教學(xué)質(zhì)量的基本條件。那么優(yōu)秀的教案是什么樣的呢?以下是小編收集整理的數(shù)學(xué)高三教案,歡迎閱讀與收藏。
數(shù)學(xué)高三教案1
一、教材分析
本節(jié)知識(shí)是必修五第一章《解三角形》的第一節(jié)內(nèi)容,與初中學(xué)習(xí)的三角形的邊和角的基本關(guān)系有密切的聯(lián)系與判定三角形的全等也有密切聯(lián)系,在日常生活和工業(yè)生產(chǎn)中也時(shí)常有解三角形的問題,而且解三角形和三角函數(shù)聯(lián)系在高考當(dāng)中也時(shí)常考一些解答題。因此,正弦定理和余弦定理的知識(shí)非常重要。
二、教學(xué)目標(biāo)
根據(jù)上述教材內(nèi)容分析,考慮到學(xué)生已有的認(rèn)知結(jié)構(gòu)心理特征及原有知識(shí)水平,制定如下教學(xué)目標(biāo):
認(rèn)知目標(biāo):在創(chuàng)設(shè)的問題情境中,引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)正弦定理的內(nèi)容,推證正弦定理及簡(jiǎn)單運(yùn)用正弦定理與三角形的內(nèi)角和定理解斜三角形的兩類問題。
能力目標(biāo):引導(dǎo)學(xué)生通過觀察,推導(dǎo),比較,由特殊到一般歸納出正弦定理,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和觀察與邏輯思維能力,能體會(huì)用向量作為數(shù)形結(jié)合的工具,將幾何問題轉(zhuǎn)化為代數(shù)問題。
情感目標(biāo):面向全體學(xué)生,創(chuàng)造平等的教學(xué)氛圍,通過學(xué)生之間、師生之間的交流、合作和評(píng)價(jià),調(diào)動(dòng)學(xué)生的主動(dòng)性和積極性,給學(xué)生成功的'體驗(yàn),激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣。
三、教學(xué)重難點(diǎn)
教學(xué)重點(diǎn):正弦定理的內(nèi)容,正弦定理的證明及基本應(yīng)用。
教學(xué)難點(diǎn):正弦定理的探索及證明,已知兩邊和其中一邊的對(duì)角解三角形時(shí)判斷解的個(gè)數(shù)。
四、教法
根據(jù)教材的內(nèi)容和編排的特點(diǎn),為是更有效地突出重點(diǎn),空破難點(diǎn),以學(xué)業(yè)生的發(fā)展為本,遵照學(xué)生的認(rèn)識(shí)規(guī)律,本講遵照以教師為主導(dǎo),以學(xué)生為主體,訓(xùn)練為主線的指導(dǎo)思想,采用探究式課堂教學(xué)模式,即在教學(xué)過程中,在教師的啟發(fā)引導(dǎo)下,以學(xué)生獨(dú)立自主和合作交流為前提,以“正弦定理的發(fā)現(xiàn)”為基本探究?jī)?nèi)容,以生活實(shí)際為參照對(duì)象,讓學(xué)生的思維由問題開始,到猜想的得出,猜想的探究,定理的推導(dǎo),并逐步得到深化。突破重點(diǎn)的手段:抓住學(xué)生情感的興奮點(diǎn),激發(fā)他們的興趣,鼓勵(lì)學(xué)生大膽猜想,積極探索,以及及時(shí)地鼓勵(lì),使他們知難而進(jìn)。另外,抓知識(shí)選擇的切入點(diǎn),從學(xué)生原有的認(rèn)知水平和所需的知識(shí)特點(diǎn)入手,教師在學(xué)生主體下給以適當(dāng)?shù)奶崾竞椭笇?dǎo)。突破難點(diǎn)的方法:抓住學(xué)生的能力線聯(lián)系方法與技能使學(xué)生較易證明正弦定理,另外通過例題和練習(xí)來突破難點(diǎn)
五、學(xué)法:
指導(dǎo)學(xué)生掌握“觀察——猜想——證明——應(yīng)用”這一思維方法,采取個(gè)人、小組、集體等多種解難釋疑的嘗試活動(dòng),將自己所學(xué)知識(shí)應(yīng)用于對(duì)任意三角形性質(zhì)的探究。讓學(xué)生在問題情景中學(xué)習(xí),觀察、類比、思考、探究、概括、動(dòng)手嘗試相結(jié)合,體現(xiàn)學(xué)生的主體地位,增強(qiáng)學(xué)生由特殊到一般的數(shù)學(xué)思維能力,形成了實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度,增強(qiáng)了鍥而不舍的求學(xué)精神。
六、教學(xué)過程
第一:創(chuàng)設(shè)情景,大概用2分鐘
第二:實(shí)踐探究,形成概念,大約用25分鐘
第三:應(yīng)用概念,拓展反思,大約用13分鐘
。ㄒ唬﹦(chuàng)設(shè)情境,布疑激趣
“興趣是的老師”,如果一節(jié)課有個(gè)好的開頭,那就意味著成功了一半,本節(jié)課由一個(gè)實(shí)際問題引入,“工人師傅的一個(gè)三角形的模型壞了,只剩下如右圖所示的部分,∠A=47°,∠B=53°,AB長(zhǎng)為1m,想修好這個(gè)零件,但他不知道AC和BC的長(zhǎng)度是多少好去截料,你能幫師傅這個(gè)忙嗎?”激發(fā)學(xué)生幫助別人的熱情和學(xué)習(xí)的興趣,從而進(jìn)入今天的學(xué)習(xí)課題。
。ǘ┨綄ぬ乩岢霾孪
1.激發(fā)學(xué)生思維,從自身熟悉的特例(直角三角形)入手進(jìn)行研究,發(fā)現(xiàn)正弦定理。
2.那結(jié)論對(duì)任意三角形都適用嗎?指導(dǎo)學(xué)生分小組用刻度尺、量角器、計(jì)算器等工具對(duì)一般三角形進(jìn)行驗(yàn)證。
3.讓學(xué)生總結(jié)實(shí)驗(yàn)結(jié)果,得出猜想:
在三角形中,角與所對(duì)的邊滿足關(guān)系
這為下一步證明樹立信心,不斷的使學(xué)生對(duì)結(jié)論的認(rèn)識(shí)從感性逐步上升到理性。
。ㄈ┻壿嬐评恚C明猜想
1.強(qiáng)調(diào)將猜想轉(zhuǎn)化為定理,需要嚴(yán)格的理論證明。
2.鼓勵(lì)學(xué)生通過作高轉(zhuǎn)化為熟悉的直角三角形進(jìn)行證明。
3.提示學(xué)生思考哪些知識(shí)能把長(zhǎng)度和三角函數(shù)聯(lián)系起來,繼而思考向量分析層面,用數(shù)量積作為工具證明定理,體現(xiàn)了數(shù)形結(jié)合的數(shù)學(xué)思想。
4.思考是否還有其他的方法來證明正弦定理,布置課后練習(xí),提示,做三角形的外接圓構(gòu)造直角三角形,或用坐標(biāo)法來證明
(四)歸納總結(jié),簡(jiǎn)單應(yīng)用
1.讓學(xué)生用文字?jǐn)⑹稣叶ɡ,引?dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)定理具有對(duì)稱和諧美,提升對(duì)數(shù)學(xué)美的享受。
2.正弦定理的內(nèi)容,討論可以解決哪幾類有關(guān)三角形的問題。
3.運(yùn)用正弦定理求解本節(jié)課引入的三角形零件邊長(zhǎng)的問題。自己參與實(shí)際問題的解決,能激發(fā)學(xué)生知識(shí)后用于實(shí)際的價(jià)值觀。
。ㄎ澹┲v解例題,鞏固定理
1.例1。在△ABC中,已知A=32°,B=81.8°,a=42.9cm.解三角形.
例1簡(jiǎn)單,結(jié)果為解,如果已知三角形兩角兩角所夾的邊,以及已知兩角和其中一角的對(duì)邊,都可利用正弦定理來解三角形。
2.例2.在△ABC中,已知a=20cm,b=28cm,A=40°,解三角形.
例2較難,使學(xué)生明確,利用正弦定理求角有兩種可能。要求學(xué)生熟悉掌握已知兩邊和其中一邊的對(duì)角時(shí)解三角形的各種情形。完了把時(shí)間交給學(xué)生。
。┱n堂練習(xí),提高鞏固
1.在△ABC中,已知下列條件,解三角形.
(1)A=45°,C=30°,c=10cm
(2)A=60°,B=45°,c=20cm
2.在△ABC中,已知下列條件,解三角形.
(1)a=20cm,b=11cm,B=30°
(2)c=54cm,b=39cm,C=115°
學(xué)生板演,老師巡視,及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題,并解答。
(七)小結(jié)反思,提高認(rèn)識(shí)
通過以上的研究過程,同學(xué)們主要學(xué)到了那些知識(shí)和方法?你對(duì)此有何體會(huì)?
1.用向量證明了正弦定理,體現(xiàn)了數(shù)形結(jié)合的數(shù)學(xué)思想。
2.它表述了三角形的邊與對(duì)角的正弦值的關(guān)系。
3.定理證明分別從直角、銳角、鈍角出發(fā),運(yùn)用分類討論的思想。
。◤膶(shí)際問題出發(fā),通過猜想、實(shí)驗(yàn)、歸納等思維方法,最后得到了推導(dǎo)出正弦定理。我們研究問題的突出特點(diǎn)是從特殊到一般,我們不僅收獲著結(jié)論,而且整個(gè)探索過程我們也掌握了研究問題的一般方法。在強(qiáng)調(diào)研究性學(xué)習(xí)方法,注重學(xué)生的主體地位,調(diào)動(dòng)學(xué)生積極性,使數(shù)學(xué)教學(xué)成為數(shù)學(xué)活動(dòng)的教學(xué)。)
。ò耍┤蝿(wù)后延,自主探究
如果已知一個(gè)三角形的兩邊及其夾角,要求第三邊,怎么辦?發(fā)現(xiàn)正弦定理不適用了,那么自然過渡到下一節(jié)內(nèi)容,余弦定理。布置作業(yè),預(yù)習(xí)下一節(jié)內(nèi)容。
數(shù)學(xué)高三教案2
一.課標(biāo)要求:
(1)空間向量及其運(yùn)算
① 經(jīng)歷向量及其運(yùn)算由平面向空間推廣的過程;
② 了解空間向量的概念,了解空間向量的基本定理及其意義,掌握空間向量的正交分解及其坐標(biāo)表示;
、 掌握空間向量的線性運(yùn)算及其坐標(biāo)表示;
④ 掌握空間向量的數(shù)量積及其坐標(biāo)表示,能運(yùn)用向量的數(shù)量積判斷向量的共線與垂直。
(2)空間向量的應(yīng)用
、 理解直線的方向向量與平面的法向量;
、 能用向量語言表述線線、線面、面面的垂直、平行關(guān)系;
、 能用向量方法證明有關(guān)線、面位置關(guān)系的一些定理(包括三垂線定理);
、 能用向量方法解決線線、線面、面面的夾角的計(jì)算問題,體會(huì)向量方法在研究幾何問題中的作用。
二.命題走向
本講內(nèi)容主要涉及空間向量的坐標(biāo)及運(yùn)算、空間向量的應(yīng)用。本講是立體幾何的核心內(nèi)容,高考對(duì)本講的考察形式為:以客觀題形式考察空間向量的概念和運(yùn)算,結(jié)合主觀題借助空間向量求夾角和距離。
預(yù)測(cè)2013年高考對(duì)本講內(nèi)容的考查將側(cè)重于向量的應(yīng)用,尤其是求夾角、求距離,教材上淡化了利用空間關(guān)系找角、找距離這方面的講解,加大了向量的應(yīng)用,因此作為立體幾何解答題,用向量法處理角和距離將是主要方法,在復(fù)習(xí)時(shí)應(yīng)加大這方面的訓(xùn)練力度。
三.要點(diǎn)精講
1.空間向量的概念
向量:在空間,我們把具有大小和方向的量叫做向量。如位移、速度、力等。
相等向量:長(zhǎng)度相等且方向相同的向量叫做相等向量。
表示方法:用有向線段表示,并且同向且等長(zhǎng)的有向線段表示同一向量或相等的向量。
說明:①由相等向量的概念可知,一個(gè)向量在空間平移到任何位置,仍與原來的向量相等,用同向且等長(zhǎng)的有向線段表示;②平面向量?jī)H限于研究同一平面內(nèi)的平移,而空間向量研究的是空間的平移。
2.向量運(yùn)算和運(yùn)算率
加法交換率:
加法結(jié)合率:
數(shù)乘分配率:
說明:①引導(dǎo)學(xué)生利用右圖驗(yàn)證加法交換率,然后推廣到首尾相接的若干向量之和;②向量加法的平行四邊形法則在空間仍成立。
3.平行向量(共線向量):
如果表示空間向量的有向線段所在的直線互相平行或重合,則這些向量叫做共線向量或平行向量。 平行于 記作 ∥ 。
注意:當(dāng)我們說 、 共線時(shí),對(duì)應(yīng)的有向線段所在直線可能是同一直線,也可能是平行直線;當(dāng)我們說 、 平行時(shí),也具有同樣的意義。
共線向量定理:對(duì)空間任意兩個(gè)向量 ( )、 , ∥ 的充要條件是存在實(shí)數(shù) 使 =
注:⑴上述定理包含兩個(gè)方面:①性質(zhì)定理:若 ∥ ( 0),則有 = ,其中 是唯一確定的實(shí)數(shù)。②判斷定理:若存在唯一實(shí)數(shù) ,使 = ( 0),則有 ∥ (若用此結(jié)論判斷 、 所在直線平行,還需 (或 )上有一點(diǎn)不在 (或 )上)。
、茖(duì)于確定的 和 , = 表示空間與 平行或共線,長(zhǎng)度為 | |,當(dāng) 0時(shí)與 同向,當(dāng) 0時(shí)與 反向的所有向量。
⑶若直線l∥ , ,P為l上任一點(diǎn),O為空間任一點(diǎn),下面根據(jù)上述定理來推導(dǎo) 的表達(dá)式。
推論:如果 l為經(jīng)過已知點(diǎn)A且平行于已知非零向量 的直線,那么對(duì)任一點(diǎn)O,點(diǎn)P在直線l上的充要條件是存在實(shí)數(shù)t,滿足等式
、倨渲邢蛄 叫做直線l的方向向量。
在l上取 ,則①式可化為 ②
當(dāng) 時(shí),點(diǎn)P是線段AB的中點(diǎn),則 ③
①或②叫做空間直線的向量參數(shù)表示式,③是線段AB的中點(diǎn)公式。
注意:⑴表示式(﹡)、(﹡﹡)既是表示式①,②的基礎(chǔ),也是常用的直線參數(shù)方程的表示形式;⑵推論的用途:解決三點(diǎn)共線問題。⑶結(jié)合三角形法則記憶方程。
4.向量與平面平行:
如果表示向量 的有向線段所在直線與平面 平行或 在 平面內(nèi),我們就說向量 平行于平面 ,記作 ∥ 。注意:向量 ∥ 與直線a∥ 的聯(lián)系與區(qū)別。
共面向量:我們把平行于同一平面的向量叫做共面向量。
共面向量定理 如果兩個(gè)向量 、 不共線,則向量 與向量 、 共面的充要條件是存在實(shí)數(shù)對(duì)x、y,使 ①
注:與共線向量定理一樣,此定理包含性質(zhì)和判定兩個(gè)方面。
推論:空間一點(diǎn)P位于平面MAB內(nèi)的充要條件是存在有序?qū)崝?shù)對(duì)x、y,使
、芑?qū)臻g任一定點(diǎn)O,有 ⑤
在平面MAB內(nèi),點(diǎn)P對(duì)應(yīng)的實(shí)數(shù)對(duì)(x, y)是唯一的。①式叫做平面MAB的向量表示式。
又∵ 代入⑤,整理得
⑥由于對(duì)于空間任意一點(diǎn)P,只要滿足等式④、⑤、⑥之一(它們只是形式不同的同一等式),點(diǎn)P就在平面MAB內(nèi);對(duì)于平面MAB內(nèi)的任意一點(diǎn)P,都滿足等式④、⑤、⑥,所以等式④、⑤、⑥都是由不共線的兩個(gè)向量 、 (或不共線三點(diǎn)M、A、B)確定的空間平面的向量參數(shù)方程,也是M、A、B、P四點(diǎn)共面的充要條件。
5.空間向量基本定理:如果三個(gè)向量 、 、 不共面,那么對(duì)空間任一向量,存在一個(gè)唯一的有序?qū)崝?shù)組x, y, z, 使
說明:⑴由上述定理知,如果三個(gè)向量 、 、 不共面,那么所有空間向量所組成的集合就是 ,這個(gè)集合可看作由向量 、 、 生成的,所以我們把{ , , }叫做空間的一個(gè)基底, , , 都叫做基向量;⑵空間任意三個(gè)不共面向量都可以作為空間向量的一個(gè)基底;⑶一個(gè)基底是指一個(gè)向量組,一個(gè)基向量是指基底中的某一個(gè)向量,二者是相關(guān)聯(lián)的不同的概念;⑷由于 可視為與任意非零向量共線。與任意兩個(gè)非零向量共面,所以,三個(gè)向量不共面就隱含著它們都不是 。
推論:設(shè)O、A、B、C是不共面的四點(diǎn),則對(duì)空間任一點(diǎn)P,都存在唯一的有序?qū)崝?shù)組 ,使
6.數(shù)量積
(1)夾角:已知兩個(gè)非零向量 、 ,在空間任取一點(diǎn)O,作 , ,則角AOB叫做向量 與 的'夾角,記作
說明:⑴規(guī)定0 ,因而 = ;
、迫绻 = ,則稱 與 互相垂直,記作
、窃诒硎緝蓚(gè)向量的夾角時(shí),要使有向線段的起點(diǎn)重合,注意圖(3)、(4)中的兩個(gè)向量的夾角不同,
圖(3)中AOB= ,
圖(4)中AOB= ,
從而有 = = .
(2)向量的模:表示向量的有向線段的長(zhǎng)度叫做向量的長(zhǎng)度或模。
(3)向量的數(shù)量積: 叫做向量 、 的數(shù)量積,記作 。
即 = ,
向量 :
(4)性質(zhì)與運(yùn)算率
、 。 ⑴
、 =0 ⑵ =
、 ⑶
四.典例解析
題型1:空間向量的概念及性質(zhì)
例1.有以下命題:①如果向量 與任何向量不能構(gòu)成空間向量的一組基底,那么 的關(guān)系是不共線;② 為空間四點(diǎn),且向量 不構(gòu)成空間的一個(gè)基底,那么點(diǎn) 一定共面;③已知向量 是空間的一個(gè)基底,則向量 ,也是空間的一個(gè)基底。其中正確的命題是( )
、佗 ①③ ②③ ①②③
解析:對(duì)于①如果向量 與任何向量不能構(gòu)成空間向量的一組基底,那么 的關(guān)系一定共線所以①錯(cuò)誤。②③正確。
例2.下列命題正確的是( )
若 與 共線, 與 共線,則 與 共線;
向量 共面就是它們所在的直線共面;
零向量沒有確定的方向;
若 ,則存在唯一的實(shí)數(shù) 使得 ;
解析:A中向量 為零向量時(shí)要注意,B中向量的共線、共面與直線的共線、共面不一樣,D中需保證 不為零向量。
題型2:空間向量的基本運(yùn)算
例3.如圖:在平行六面體 中, 為 與 的交點(diǎn)。若 , , ,則下列向量中與 相等的向量是( )
例4.已知: 且 不共面.若 ∥ ,求 的值.
題型3:空間向量的坐標(biāo)
例5.(1)已知兩個(gè)非零向量 =(a1,a2,a3), =(b1,b2,b3),它們平行的充要條件是()
A. :| |= :| |B.a1b1=a2b2=a3b3
C.a1b1+a2b2+a3b3=0D.存在非零實(shí)數(shù)k,使 =k
(2)已知向量 =(2,4,x), =(2,y,2),若| |=6, ,則x+y的值是()
A. -3或1 B.3或-1 C. -3 D.1
(3)下列各組向量共面的是()
A. =(1,2,3), =(3,0,2), =(4,2,5)
B. =(1,0,0), =(0,1,0), =(0,0,1)
C. =(1,1,0), =(1,0,1), =(0,1,1)
D. =(1,1,1), =(1,1,0), =(1,0,1)
解析:(1)D;點(diǎn)撥:由共線向量定線易知;
(2)A 點(diǎn)撥:由題知 或 ;
例6.已知空間三點(diǎn)A(-2,0,2),B(-1,1,2),C(-3,0,4)。設(shè) = , = ,(1)求 和 的夾角 ;(2)若向量k + 與k -2 互相垂直,求k的值.
思維入門指導(dǎo):本題考查向量夾角公式以及垂直條件的應(yīng)用,套用公式即可得到所要求的結(jié)果.
解:∵A(-2,0,2),B(-1,1,2),C(-3,0,4), = , = ,
=(1,1,0), =(-1,0,2).
(1)cos = = - ,
和 的夾角為- 。
(2)∵k + =k(1,1,0)+(-1,0,2)=(k-1,k,2),
k -2 =(k+2,k,-4),且(k + )(k -2 ),
(k-1,k,2)(k+2,k,-4)=(k-1)(k+2)+k2-8=2k2+k-10=0。
則k=- 或k=2。
點(diǎn)撥:第(2)問在解答時(shí)也可以按運(yùn)算律做。( + )(k -2 )=k2 2-k -2 2=2k2+k-10=0,解得k=- ,或k=2。
題型4:數(shù)量積
例7.設(shè) 、 、c是任意的非零平面向量,且相互不共線,則
、( ) -( ) = ②| |-| || - | ③( ) -( ) 不與 垂直
、(3 +2 )(3 -2 )=9| |2-4| |2中,是真命題的有( )
A.①② B.②③ C.③④ D.②④
答案:D
解析:①平面向量的數(shù)量積不滿足結(jié)合律.故①假;
、谟上蛄康臏p法運(yùn)算可知| |、| |、| - |恰為一個(gè)三角形的三條邊長(zhǎng),由兩邊之差小于第三邊,故②真;
、垡?yàn)閇( ) -( ) ] =( ) -( ) =0,所以垂直.故③假;
例8.(1)已知向量 和 的夾角為120,且| |=2,| |=5,則(2 - ) =_____.
(2)設(shè)空間兩個(gè)不同的單位向量 =(x1,y1,0), =(x2,y2,0)與向量 =(1,1,1)的夾角都等于 。(1)求x1+y1和x1y1的值;(2)求 , 的大小(其中0 , 。
解析:(1)答案:13;解析:∵(2 - ) =2 2- =2| |2-| || |cos120=24-25(- )=13。
(2)解:(1)∵| |=| |=1,x +y =1,x =y =1.
又∵ 與 的夾角為 , =| || |cos = = .
又∵ =x1+y1,x1+y1= 。
另外x +y =(x1+y1)2-2x1y1=1,2x1y1=( )2-1= .x1y1= 。
(2)cos , = =x1x2+y1y2,由(1)知,x1+y1= ,x1y1= .x1,y1是方程x2- x+ =0的解.
或 同理可得 或
∵ , 或
cos , + = + = .
∵0 , , , = 。
評(píng)述:本題考查向量數(shù)量積的運(yùn)算法則。
題型5:空間向量的應(yīng)用
例9.(1)已知a、b、c為正數(shù),且a+b+c=1,求證: + + 4 。
(2)已知F1=i+2j+3k,F(xiàn)2=-2i+3j-k,F(xiàn)3=3i-4j+5k,若F1,F(xiàn)2,F(xiàn)3共同作用于同一物體上,使物體從點(diǎn)M1(1,-2,1)移到點(diǎn)M2(3,1,2),求物體合力做的功。
解析:(1)設(shè) =( , , ), =(1,1,1),
則| |=4,| |= .
∵ | || |,
= + + | || |=4 .
當(dāng) = = 時(shí),即a=b=c= 時(shí),取=號(hào)。
例10.如圖,直三棱柱 中, 求證:
證明:
五.思維總結(jié)
本講內(nèi)容主要有空間直角坐標(biāo)系,空間向量的坐標(biāo)表示,空間向量的坐標(biāo)運(yùn)算,平行向量,垂直向量坐標(biāo)之間的關(guān)系以及中點(diǎn)公式.空間直角坐標(biāo)系是選取空間任意一點(diǎn)O和一個(gè)單位正交基底{i,j,k}建立坐標(biāo)系,對(duì)于O點(diǎn)的選取要既有作圖的直觀性,而且使各點(diǎn)的坐標(biāo),直線的坐標(biāo)表示簡(jiǎn)化,要充分利用空間圖形中已有的直線的關(guān)系和性質(zhì);空間向量的坐標(biāo)運(yùn)算同平面向量類似,具有類似的運(yùn)算法則.一個(gè)向量在不同空間的表達(dá)方式不一樣,實(shí)質(zhì)沒有改變.因而運(yùn)算的方法和運(yùn)算規(guī)律結(jié)論沒變。如向量的數(shù)量積ab=|a||b|cos在二維、三維都是這樣定義的,不同點(diǎn)僅是向量在不同空間具有不同表達(dá)形式.空間兩向量平行時(shí)同平面兩向量平行時(shí)表達(dá)式不一樣,但實(shí)質(zhì)是一致的,即對(duì)應(yīng)坐標(biāo)成比例,且比值為 ,對(duì)于中點(diǎn)公式要熟記。
對(duì)本講內(nèi)容的考查主要分以下三類:
1.以選擇、填空題型考查本章的基本概念和性質(zhì)
此類題一般難度不大,用以解決有關(guān)長(zhǎng)度、夾角、垂直、判斷多邊形形狀等問題。
2.向量在空間中的應(yīng)用
在空間坐標(biāo)系下,通過向量的坐標(biāo)的表示,運(yùn)用計(jì)算的方法研究三維空間幾何圖形的性質(zhì)。
在復(fù)習(xí)過程中,抓住源于課本,高于課本的指導(dǎo)方針。本講考題大多數(shù)是課本的變式題,即源于課本。因此,掌握雙基、精通課本是本章關(guān)鍵。
數(shù)學(xué)高三教案3
【教學(xué)目標(biāo)】
1.初步理解集合的概念,知道常用數(shù)集的概念及其記法.
2.理解集合的三個(gè)特征,能判斷集合與元素之間的關(guān)系,正確使用符號(hào) .
3.能根據(jù)集合中元素的特點(diǎn),使用適當(dāng)?shù)姆椒ê蜏?zhǔn)確的語言將其表示出來,并從中體會(huì)到用數(shù)學(xué)抽象符號(hào)刻畫客觀事物的優(yōu)越性.
【考綱要求】
1. 知道常用數(shù)集的概念及其記法.
2. 理解集合的三個(gè)特征,能判斷集合與元素之間的關(guān)系,正確使用符號(hào) .
【課前導(dǎo)學(xué)】
1.集合的含義: 構(gòu)成一個(gè)集合.
(1)集合中的元素及其表示: .
(2)集合中的元素的特性: .
(3)元素與集合的關(guān)系:
(i)如果a是集合A的元素,就記作__________讀作“___________________”;
(ii)如果a不是集合A的元素,就記作______或______讀作“_______________”.
【思考】構(gòu)成集合的元素是不是只能是數(shù)或點(diǎn)?
【答】
2.常用數(shù)集及其記法:
一般地,自然數(shù)集記作____________,正整數(shù)集記作__________或___________,
整數(shù)集記作________,有理數(shù)記作_______,實(shí)數(shù)集記作________.
3.集合的分類:
按它的元素個(gè)數(shù)多少來分:
(1)________________________叫做有限集;
(2)___________________ _____叫做無限集;
(3)______________ _叫做空集,記為_____________
4.集合的表示方法:
(1)______ __________________叫做列舉法;
(2)________________ ________叫做描述法.
(3)______ _________叫做文氏圖
【例題講解】
例1、 下列每組對(duì)象能否構(gòu)成一個(gè)集合?
(1) 高一年級(jí)所有高個(gè)子的學(xué)生;(2)平面上到原點(diǎn)的距離等于2的點(diǎn)的全體;
(3)所有正三角形的全體; (4)方程 的實(shí)數(shù)解;(5)不等式 的所有實(shí)數(shù)解.
例2、用適當(dāng)?shù)?方法表示下列集合
、儆伤写笥10且小于20的整數(shù)組成的集合記作 ;
、谥本 上點(diǎn)的集合記作 ;
、鄄坏仁 的解組成的集合記作 ;
、芊匠探M 的解組成的集合記作 ;
、莸谝幌笙薜狞c(diǎn)組成的集合記作 ;
⑥坐標(biāo)軸上的點(diǎn)的集合記作 .
例3、已知集合 ,若 中至多只有一個(gè)元素,求實(shí)數(shù) 的取值范圍.
【課堂檢測(cè)】
1.下列對(duì)象組成的集體:①不超過45的正整數(shù);②鮮艷的顏色;③中國(guó)的大城市;④絕對(duì)值最小的實(shí)數(shù);⑤高一(2)班中考500分以上的學(xué)生,其中為集合的是____________
2.已知2a∈A,a2-a∈A,若A含2個(gè)元素,則下列說法中正確的是
、賏取全體實(shí)數(shù); ②a取除去0以外的所有實(shí)數(shù);
、踑取除去3以外的所有實(shí)數(shù);④a取除去0和3以外的所有實(shí)數(shù)
3.已知集合 ,則滿足條件的實(shí)數(shù)x組成的集合
【教學(xué)反思】
§1.1 集合的含義及其表示
數(shù)學(xué)高三教案4
教學(xué)目標(biāo)
。1)掌握,如虛數(shù)、純虛數(shù)、復(fù)數(shù)的實(shí)部與虛部、兩復(fù)數(shù)相等、復(fù)平面、實(shí)軸、虛軸、共軛復(fù)數(shù)、共軛虛數(shù)的概念。
。2)正確對(duì)復(fù)數(shù)進(jìn)行分類,掌握數(shù)集之間的從屬關(guān)系;
。3)理解復(fù)數(shù)的幾何意義,初步掌握復(fù)數(shù)集C和復(fù)平面內(nèi)所有的點(diǎn)所成的集合之間的一一對(duì)應(yīng)關(guān)系。
。4)培養(yǎng)學(xué)生數(shù)形結(jié)合的數(shù)學(xué)思想,訓(xùn)練學(xué)生條理的邏輯思維能力。
教學(xué)建議
。ㄒ唬┙滩姆治
1、知識(shí)結(jié)構(gòu)
本節(jié)首先介紹了,然后指出復(fù)數(shù)相等的充要條件,接著介紹了有關(guān)復(fù)數(shù)的幾何表示,最后指出了有關(guān)共軛復(fù)數(shù)的概念。
2、重點(diǎn)、難點(diǎn)分析
(1)正確復(fù)數(shù)的實(shí)部與虛部
對(duì)于復(fù)數(shù),實(shí)部是,虛部是。注意在說復(fù)數(shù)時(shí),一定有,否則,不能說實(shí)部是,虛部是,復(fù)數(shù)的實(shí)部和虛部都是實(shí)數(shù)。
說明:對(duì)于復(fù)數(shù)的定義,特別要抓住這一標(biāo)準(zhǔn)形式以及是實(shí)數(shù)這一概念,這對(duì)于解有關(guān)復(fù)數(shù)的問題將有很大的幫助。
(2)正確地對(duì)復(fù)數(shù)進(jìn)行分類,弄清數(shù)集之間的關(guān)系
分類要求不重復(fù)、不遺漏,同一級(jí)分類標(biāo)準(zhǔn)要統(tǒng)一。根據(jù)上述原則,復(fù)數(shù)集的分類如下:
注意分清復(fù)數(shù)分類中的界限:
、僭O(shè),則為實(shí)數(shù)
、跒樘摂(shù)
③且。
、転榧兲摂(shù)且
。3)不能亂用復(fù)數(shù)相等的條件解題。用復(fù)數(shù)相等的條件要注意:
、倩癁閺(fù)數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)形式
、趯(shí)部、虛部中的字母為實(shí)數(shù),即
(4)在講復(fù)數(shù)集與復(fù)平面內(nèi)所有點(diǎn)所成的集合一一對(duì)應(yīng)時(shí),要注意:
①任何一個(gè)復(fù)數(shù)都可以由一個(gè)有序?qū)崝?shù)對(duì)()確定。這就是說,復(fù)數(shù)的實(shí)質(zhì)是有序?qū)崝?shù)對(duì)。一些書上就是把實(shí)數(shù)對(duì)()叫做復(fù)數(shù)的。
、趶(fù)數(shù)用復(fù)平面內(nèi)的點(diǎn)Z()表示。復(fù)平面內(nèi)的點(diǎn)Z的坐標(biāo)是(),而不是(),也就是說,復(fù)平面內(nèi)的縱坐標(biāo)軸上的單位長(zhǎng)度是1,而不是。由于.0+1·,所以用復(fù)平面內(nèi)的點(diǎn)(0,1)表示時(shí),這點(diǎn)與原點(diǎn)的距離是1,等于縱軸上的單位長(zhǎng)度。這就是說,當(dāng)我們把縱軸上的點(diǎn)(0,1)標(biāo)上虛數(shù)時(shí),不能以為這一點(diǎn)到原點(diǎn)的距離就是虛數(shù)單位,或者就是縱軸的單位長(zhǎng)度。
、郛(dāng)時(shí),對(duì)任何,是純虛數(shù),所以縱軸上的點(diǎn)()()都是表示純虛數(shù)。但當(dāng)時(shí),是實(shí)數(shù)。所以,縱軸去掉原點(diǎn)后稱為虛軸。
由此可見,復(fù)平面(也叫高斯平面)與一般的坐標(biāo)平面(也叫笛卡兒平面)的區(qū)別就是復(fù)平面的虛軸不包括原點(diǎn),而一般坐標(biāo)平面的.原點(diǎn)是橫、縱坐標(biāo)軸的公共點(diǎn)。
④復(fù)數(shù)z.a+bi中的z,書寫時(shí)小寫,復(fù)平面內(nèi)點(diǎn)Z(a,b)中的Z,書寫時(shí)大寫。要學(xué)生注意。
(5)關(guān)于共軛復(fù)數(shù)的概念
設(shè),則,即與的實(shí)部相等,虛部互為相反數(shù)(不能認(rèn)為與或是共軛復(fù)數(shù))。
教師可以提一下當(dāng)時(shí)的特殊情況,即實(shí)軸上的點(diǎn)關(guān)于實(shí)軸本身對(duì)稱,例如:5和—5也是互為共軛復(fù)數(shù)。當(dāng)時(shí),與互為共軛虛數(shù)?梢姡曹椞摂(shù)是共軛復(fù)數(shù)的特殊情行。
(6)復(fù)數(shù)能否比較大小
教材最后指出:“兩個(gè)復(fù)數(shù),如果不全是實(shí)數(shù),就不能比較它們的大小”,要注意:
、俑鶕(jù)兩個(gè)復(fù)數(shù)相等地定義,可知在兩式中,只要有一個(gè)不成立,那么。兩個(gè)復(fù)數(shù),如果不全是實(shí)數(shù),只有相等與不等關(guān)系,而不能比較它們的大小。
②命題中的“不能比較它們的大小”的確切含義是指:“不論怎樣定義兩個(gè)復(fù)數(shù)間的一個(gè)關(guān)系‘<;’,都不能使這關(guān)系同時(shí)滿足實(shí)數(shù)集中大小關(guān)系地四條性質(zhì)”:
。╥)對(duì)于任意兩個(gè)實(shí)數(shù)a,b來說,a
。╥i)如果a
。╥ii)如果a
(iv)如果a0,那么ac
(二)教法建議
1、要注意知識(shí)的連續(xù)性:復(fù)數(shù)是二維數(shù),其幾何意義是一個(gè)點(diǎn),因而注意與平面解析幾何的聯(lián)系。
2、注意數(shù)形結(jié)合的數(shù)形思想:由于復(fù)數(shù)集與復(fù)平面上的點(diǎn)的集合建立了一一對(duì)應(yīng)關(guān)系,所以用“形”來解決“數(shù)”就成為可能,在本節(jié)要注意復(fù)數(shù)的幾何意義的講解,培養(yǎng)學(xué)生數(shù)形結(jié)合的數(shù)學(xué)思想。
3、注意分層次的教學(xué):教材中最后對(duì)于“兩個(gè)復(fù)數(shù),如果不全是實(shí)數(shù)就不能本節(jié)它們的大小”沒有證明,如果有學(xué)生提出來了,在課堂上不要給全體學(xué)生證明,可以在課下給學(xué)有余力的學(xué)生進(jìn)行解答。
數(shù)學(xué)高三教案5
內(nèi)容提要:本文把常見的排列問題歸納成三種典型問題,并在排列的一般規(guī)定性下,對(duì)每一種類型的問題通過典型例題歸納出相應(yīng)的解決方案,并附以近年的高考原題及解析,使我們對(duì)排列問題的認(rèn)識(shí)更深入本質(zhì),對(duì)排列問題的解決更有章法可尋。
關(guān)鍵詞: 特殊優(yōu)先,大元素,捆綁法,插空法,等機(jī)率法
排列問題的應(yīng)用題是學(xué)生學(xué)習(xí)的難點(diǎn),也是高考的必考內(nèi)容,筆者在教學(xué)中嘗試將排列
問題歸納為三種類型來解決:
下面就每一種題型結(jié)合例題總結(jié)其特點(diǎn)和解法,并附以近年的高考原題供讀者參研。
一、能排不能排排列問題(即特殊元素在特殊位置上有特別要求的排列問題)
解決此類問題的關(guān)鍵是特殊元素或特殊位置優(yōu)先;蚴褂瞄g接法。
例1:(1)7位同學(xué)站成一排,其中甲站在中間的位置,共有多少種不同的排法?
。2)7位同學(xué)站成一排,甲、乙只能站在兩端的排法共有多少種?
。3)7位同學(xué)站成一排,甲、乙不能站在排頭和排尾的排法共有多少種?
。4)7位同學(xué)站成一排,其中甲不能在排頭、乙不能站排尾的排法共有多少種?
解析:
(1)先考慮甲站在中間有1種方法,再在余下的6個(gè)位置排另外6位同學(xué),共 種方法;
。2)先考慮甲、乙站在兩端的排法有 種,再在余下的5個(gè)位置排另外5位同學(xué)的排法有 種,共 種方法;
。3) 先考慮在除兩端外的5個(gè)位置選2個(gè)安排甲、乙有 種,再在余下的5個(gè)位置排另外5位同學(xué)排法有 種,共 種方法;本題也可考慮特殊位置優(yōu)先,即兩端的排法有 ,中間5個(gè)位置有 種,共 種方法;
。4)分兩類乙站在排頭和乙不站在排頭,乙站在排頭的排法共有 種,乙不站在排頭的排法總數(shù)為:先在除甲、乙外的5人中選1人安排在排頭的方法有 種,中間5個(gè)位置選1個(gè)安排乙的方法有 ,再在余下的5個(gè)位置排另外5位同學(xué)的排法有 ,故共有 種方法;本題也可考慮間接法,總排法為 ,不符合條件的甲在排頭和乙站排尾的排法均為 ,但這兩種情況均包含了甲在排頭和乙站排尾的情況,故共有 種。
例2。某天課表共六節(jié)課,要排政治、語文、數(shù)學(xué)、物理、化學(xué)、體育共六門課程,如果第一節(jié)不排體育,最后一節(jié)不排數(shù)學(xué),共有多少種不同的排課方法?
解法1:對(duì)特殊元素?cái)?shù)學(xué)和體育進(jìn)行分類解決
。1)數(shù)學(xué)、體育均不排在第一節(jié)和第六節(jié),有 種,其他有 種,共有 種;
。2)數(shù)學(xué)排在第一節(jié)、體育排在第六節(jié)有一種,其他有 種,共有 種;
(3)數(shù)學(xué)排在第一節(jié)、體育不在第六節(jié)有 種,其他有 種,共有 種;
(4)數(shù)學(xué)不排在第一節(jié)、體育排在第六節(jié)有 種,其他有 種,共有 種;
所以符合條件的排法共有 種
解法2:對(duì)特殊位置第一節(jié)和第六節(jié)進(jìn)行分類解決
(1)第一節(jié)和第六節(jié)均不排數(shù)學(xué)、體育有 種,其他有 種,共有 種;
(2)第一節(jié)排數(shù)學(xué)、第六節(jié)排體育有一種,其他有 種,共有 種;
。3)第一節(jié)排數(shù)學(xué)、第六節(jié)不排體育有 種,其他有 種,共有 種;
。4)第一節(jié)不排數(shù)學(xué)、第六節(jié)排體育有 種,其他有 種,共有 種;
所以符合條件的排法共有 種。
解法3:本題也可采用間接排除法解決
不考慮任何限制條件共有 種排法,不符合題目要求的排法有:(1)數(shù)學(xué)排在第六節(jié)有 種;(2)體育排在第一節(jié)有 種;考慮到這兩種情況均包含了數(shù)學(xué)排在第六節(jié)和體育排在第一節(jié)的情況 種所以符合條件的排法共有 種
附:
1、(2005北京卷)五個(gè)工程隊(duì)承建某項(xiàng)工程的五個(gè)不同的子項(xiàng)目,每個(gè)工程隊(duì)承建1項(xiàng),其中甲工程隊(duì)不能承建1號(hào)子項(xiàng)目,則不同的承建方案共有( )
。ˋ) 種 (B) 種 (C) 種 (D) 種
解析:本題在解答時(shí)將五個(gè)不同的子項(xiàng)目理解為5個(gè)位置,五個(gè)工程隊(duì)相當(dāng)于5個(gè)不同的元素,這時(shí)問題可歸結(jié)為能排不能排排列問題(即特殊元素在特殊位置上有特別要求的排列問題),先排甲工程隊(duì)有 ,其它4個(gè)元素在4個(gè)位置上的排法為 種,總方案為 種。故選(B)。
2、(2005全國(guó)卷Ⅱ)在由數(shù)字0,1,2,3,4,5所組成的沒有重復(fù)數(shù)字的四位數(shù)中,不能被5整除的數(shù)共有 個(gè)。
解析:本題在解答時(shí)只須考慮個(gè)位和千位這兩個(gè)特殊位置的限制,個(gè)位為1、2、3、4中的某一個(gè)有4種方法,千位在余下的4個(gè)非0數(shù)中選擇也有4種方法,十位和百位方法數(shù)為 種,故方法總數(shù)為 種。
3、(2005福建卷)從6人中選出4人分別到巴黎、倫敦、悉尼、莫斯科四個(gè)城市游覽,要求每個(gè)城市有一人游覽,每人只游覽一個(gè)城市,且這6人中甲、乙兩人不去巴黎游覽,則不同的選擇方案共有 ( )
A、300種 B、240種 C、144種 D、96種
解析:本題在解答時(shí)只須考慮巴黎這個(gè)特殊位置的要求有4種方法,其他3個(gè)城市的排法看作標(biāo)有這3個(gè)城市的3個(gè)簽在5個(gè)位置(5個(gè)人)中的排列有 種,故方法總數(shù)為 種。故選(B)。
上述問題歸結(jié)為能排不能排排列問題,從特殊元素和特殊位置入手解決,抓住了問題的本質(zhì),使問題清晰明了,解決起來順暢自然。
二、相鄰不相鄰排列問題(即某兩或某些元素不能相鄰的排列問題)
相鄰排列問題一般采用大元素法,即將相鄰的`元素捆綁作為一個(gè)元素,再與其他元素進(jìn)行排列,解答時(shí)注意釋放大元素,也叫捆綁法。不相鄰排列問題(即某兩或某些元素不能相鄰的排列問題)一般采用插空法。
例3:7位同學(xué)站成一排,
(1)甲、乙和丙三同學(xué)必須相鄰的排法共有多少種?
(2)甲、乙和丙三名同學(xué)都不能相鄰的排法共有多少種?
。3)甲、乙兩同學(xué)間恰好間隔2人的排法共有多少種?
解析:
。1)第一步、將甲、乙和丙三人捆綁成一個(gè)大元素與另外4人的排列為 種,
第二步、釋放大元素,即甲、乙和丙在捆綁成的大元素內(nèi)的排法有 種,所以共 種;
。2)第一步、先排除甲、乙和丙之外4人共 種方法,第二步、甲、乙和丙三人排在4人排好后產(chǎn)生的5個(gè)空擋中的任何3個(gè)都符合要求,排法有 種,所以共有 種;(3)先排甲、乙,有 種排法,甲、乙兩人中間插入的2人是從其余5人中選,有 種排法,將已經(jīng)排好的4人當(dāng)作一個(gè)大元素作為新人參加下一輪4人組的排列,有 種排法,所以總的排法共有 種。
附:1、(2005遼寧卷)用1、2、3、4、5、6、7、8組成沒有重復(fù)數(shù)字的八位數(shù),要求1和2相鄰,3與4相鄰,5與6相鄰,而7與8不相鄰,這樣的八位數(shù)共有 個(gè)。(用數(shù)字作答)
解析:第一步、將1和2捆綁成一個(gè)大元素,3和4捆綁成一個(gè)大元素,5和6捆綁成一個(gè)大元素,第二步、排列這三個(gè)大元素,第三步、在這三個(gè)大元素排好后產(chǎn)生的4個(gè)空擋中的任何2個(gè)排列7和8,第四步、釋放每個(gè)大元素(即大元素內(nèi)的每個(gè)小元素在捆綁成的大元素內(nèi)部排列),所以共有 個(gè)數(shù)。
2、 (2004。 重慶理)某校高三年級(jí)舉行一次演講賽共有10位同學(xué)參賽,其中一班有3位,
二班有2位,其它班有5位,若采用抽簽的方式確定他們的演講順序,則一班有3位同學(xué)恰
好被排在一起(指演講序號(hào)相連),而二班的2位同學(xué)沒有被排在一起的概率為 ( )
A、B、C、D。
解析:符合要求的基本事件(排法)共有:第一步、將一班的3位同學(xué)捆綁成一個(gè)大元素,第二步、這個(gè)大元素與其它班的5位同學(xué)共6個(gè)元素的全排列,第三步、在這個(gè)大元素與其它班的5位同學(xué)共6個(gè)元素的全排列排好后產(chǎn)生的7個(gè)空擋中排列二班的2位同學(xué),第四步、釋放一班的3位同學(xué)捆綁成的大元素,所以共有 個(gè);而基本事件總數(shù)為 個(gè),所以符合條件的概率為 。故選( B )。
3、(2003京春理)某班新年聯(lián)歡會(huì)原定的5個(gè)節(jié)目已排成節(jié)目單,開演前又增加了兩個(gè)新節(jié)目。如果將這兩個(gè)節(jié)目插入原節(jié)目單中,那么不同插法的種數(shù)為( )
A、42 B、30 C、20 D、12
解析:分兩類:增加的兩個(gè)新節(jié)目不相鄰和相鄰,兩個(gè)新節(jié)目不相鄰采用插空法,在5個(gè)節(jié)目產(chǎn)生的6個(gè)空擋排列共有 種,將兩個(gè)新節(jié)目捆綁作為一個(gè)元素叉入5個(gè)節(jié)目產(chǎn)生的6個(gè)空擋中的一個(gè)位置,再釋放兩個(gè)新節(jié)目 捆綁成的大元素,共有 種,再將兩類方法數(shù)相加得42種方法。故選( A )。
三、機(jī)會(huì)均等排列問題(即某兩或某些元素按特定的方式或順序排列的排列問題)
解決機(jī)會(huì)均等排列問題通常是先對(duì)所有元素進(jìn)行全排列,再借助等可能轉(zhuǎn)化,即乘以符合要求的某兩(或某些)元素按特定的方式或順序排列的排法占它們(某兩(或某些)元素)全排列的比例,稱為等機(jī)率法或?qū)⑻囟樞虻呐帕袉栴}理解為組合問題加以解決。
例4、 7位同學(xué)站成一排。
。1)甲必須站在乙的左邊?
。2)甲、乙和丙三個(gè)同學(xué)由左到右排列?
解析:
。1)7位同學(xué)站成一排總的排法共 種,包括甲、乙在內(nèi)的7位同學(xué)排隊(duì)只有甲站在乙的左邊和甲站在乙的右邊兩類,它們的機(jī)會(huì)是均等的,故滿足要求的排法為 ,本題也可將特定順序的排列問題理解為組合問題加以解決,即先在7個(gè)位置中選出2個(gè)位置安排甲、乙, 由于甲在乙的左邊共有 種,再將其余5人在余下的5個(gè)位置排列有 種,得排法數(shù)為 種;
。2)參見(1)的分析得 (或 )。
本文通過較為清晰的脈絡(luò)把排列問題分為三種類型,使我們對(duì)排列問題有了比較系統(tǒng)的認(rèn)識(shí)。但由于排列問題種類繁多,總會(huì)有些問題不能囊括其中,也一定存在許多不足,希望讀者能和我一起研究完善。
數(shù)學(xué)高三教案6
1.數(shù)列的概念和簡(jiǎn)單表示法?
(1)了解數(shù)列的概念和幾種簡(jiǎn)單的表示方法(列表、圖象、通項(xiàng)公式);? (2)了解數(shù)列是自變量為正整數(shù)的一類函數(shù).?
2.等差數(shù)列、等比數(shù)列?
(1)理解等差數(shù)列、等比數(shù)列的概念;?
(2)掌握等差數(shù)列、等比數(shù)列的通項(xiàng)公式與前n項(xiàng)和公式;?
(3)能在具體問題情境中識(shí)別數(shù)列的等差關(guān)系或等比關(guān)系,并能用有關(guān)知識(shí)解決相應(yīng)的問題;?
(4)了解等差數(shù)列與一次函數(shù)、等比數(shù)列與指數(shù)函數(shù)的關(guān)系. 本章重點(diǎn):1.等差數(shù)列、等比數(shù)列的定義、通項(xiàng)公式和前n項(xiàng)和公式及有關(guān)性質(zhì);
2.注重提煉一些重要的思想和方法,如:觀察法、累加法、累乘法、待定系數(shù)法、倒序相加求和法、錯(cuò)位相減求和法、裂項(xiàng)相消求和法、分組求和法、函數(shù)與方程思想、數(shù)學(xué)模型思想以及離散與連續(xù)的關(guān)系.?
本章難點(diǎn):1.數(shù)列概念的理解;2.等差等比數(shù)列性質(zhì)的運(yùn)用;3.數(shù)列通項(xiàng)與求和方法的運(yùn)用. 仍然會(huì)以客觀題考查等差數(shù)列與等比數(shù)列的通項(xiàng)公式和前n項(xiàng)和公式及性質(zhì),在解答題中,會(huì)保持以前的風(fēng)格,注重?cái)?shù)列與其他分支的綜合能力的考查,在高考中,數(shù)列常考常新,其主要原因是它作為一 個(gè)特殊函數(shù),使它可以與函數(shù)、不等式、解析幾何、三角函數(shù)等綜合起來,命出開放性、探索性強(qiáng)的問題,更體現(xiàn)了知識(shí)交叉命題原則得以貫徹;又因?yàn)閿?shù)列與生產(chǎn)、生活的聯(lián)系,使數(shù)列應(yīng)用題也倍受歡迎.
知識(shí)網(wǎng)絡(luò)
6.1 數(shù)列的概念與簡(jiǎn)單表示法
典例精析
題型一 歸納、猜想法求數(shù)列通項(xiàng)
【例1】根據(jù)下列數(shù)列的前幾項(xiàng),分別寫出它們的一個(gè)通項(xiàng)公式:
(1)7,77,777,7 777,
(2)23,-415,635,-863,
(3)1,3,3,5,5,7,7,9,9,
【解析】(1)將數(shù)列變形為79(10-1),79(102-1),79(103-1),,79(10n-1),
故an=79(10n-1).
(2)分開觀察,正負(fù)號(hào)由(-1)n+1確定,分子是偶數(shù)2n,分母是13,35,57, ,(2n-1)(2n+1),故數(shù)列的通項(xiàng)公式可寫成an =(-1)n+1 .
(3)將已知數(shù)列變?yōu)?+0,2+1,3+0,4+1,5+0,6+1,7+0,8+1,9+0,.
故數(shù)列的通項(xiàng)公式為an=n+ .
【點(diǎn)撥】聯(lián)想與轉(zhuǎn)換是由已知認(rèn)識(shí)未知的兩種有效的思維方法,觀察歸納是由特殊到一般的有效手段,本例的求解關(guān)鍵是通過分析、比較、聯(lián)想、歸納、轉(zhuǎn)換獲得項(xiàng)與項(xiàng)序數(shù)的一般規(guī)律,從而求得通項(xiàng).
【變式訓(xùn)練1】如下表定義函數(shù)f(x):
x 1 2 3 4 5
f(x) 5 4 3 1 2
對(duì)于數(shù)列{an},a1=4,an=f(an-1),n=2,3,4,,則a2 008的值是()
A.1 B.2 C.3 D.4
【解析】a1=4,a2=1,a3=5,a4=2,a5=4,,可得an+4=an.
所以a2 008=a4=2,故選B.
題型二 應(yīng)用an= 求數(shù)列通項(xiàng)
【例2】已知數(shù)列{an}的前n項(xiàng)和Sn,分別求其通項(xiàng)公式:
(1)Sn=3n-2;
(2)Sn=18(an+2)2 (an0).
【解析】(1)當(dāng)n=1時(shí),a1=S1=31-2=1,
當(dāng)n2時(shí),an=Sn-Sn-1=(3n-2)-(3n-1-2)=23n-1,
又a1=1不適合上式,
故an=
(2)當(dāng)n=1時(shí),a1=S1=18(a1+2)2,解得a1=2,
當(dāng)n2時(shí),an=Sn-Sn-1=18(an+2)2-18(an-1+2)2,
所以(an-2)2-(an-1+2)2=0,所以(an+an-1)(an-an-1-4)=0,
又an0,所以an-an-1=4,
可知{an}為等差數(shù)列,公差為4,
所以an=a1+(n-1)d=2+(n-1)4=4n-2,
a1=2也適合上式,故an=4n-2.
【點(diǎn)撥】本例的關(guān)鍵是應(yīng)用an= 求數(shù)列的通項(xiàng),特別要注意驗(yàn)證a1的值是否滿足2的一般性通項(xiàng)公式.
【變式訓(xùn)練2】已知a1=1,an=n(an+1-an)(nN*),則數(shù)列{an}的通項(xiàng)公式是()
A.2n-1 B.(n+1n)n-1 C.n2 D.n
【解析】由an=n(an+1-an)an+1an=n+1n.
所以an=anan-1an-1an-2a2a1=nn-1n-1n-23221=n,故選D.
題型三 利用遞推關(guān)系求數(shù)列的通項(xiàng)
【例3】已知在數(shù)列{an}中a1=1,求滿足下列條件的數(shù)列的通項(xiàng)公式:
(1)an+1=an1+2an;(2)an+1=2an+2n+1.
【解析】(1)因?yàn)閷?duì)于一切nN*,an0,
因此由an+1=an1+2an得1an+1=1an+2,即1an+1-1an=2.
所以{1an}是等差數(shù)列,1an=1a1+(n-1)2=2n-1,即an=12n-1.
(2)根據(jù)已知條件得an+12n+1=an2n+1,即an+12n+1-an2n=1.
所以數(shù)列{an2n}是等差數(shù)列,an2n=12+(n-1)=2n-12,即an=(2n-1)2n-1.
【點(diǎn)撥】通項(xiàng)公式及遞推關(guān)系是給出數(shù)列的常用方法,尤其是后者,可以通過進(jìn)一步的計(jì)算,將其進(jìn)行轉(zhuǎn)化,構(gòu)造新數(shù)列求通項(xiàng),進(jìn)而可以求得所求數(shù)列的通項(xiàng)公式.
【變式訓(xùn)練3】設(shè){an}是首項(xiàng)為1的正項(xiàng)數(shù)列,且(n+1)a2n+1-na2n+an+1an=0(n=1,2,3,),求an.
【解析】因?yàn)閿?shù)列{an}是首項(xiàng)為1的正項(xiàng)數(shù)列,
所以anan+10,所以(n+1)an+1an-nanan+1+1=0,
令an+1an=t,所以(n+1)t2+t-n=0,
所以[(n+1)t-n](t+1)=0,
得t=nn+1或t=-1(舍去),即an+1an=nn+1.
所以a2a1a3a2a4a3a5a4anan-1=12233445n-1n,所以an=1n.
總結(jié)提高
1.給出數(shù)列的前幾項(xiàng)求通項(xiàng)時(shí),常用特征分析法與化歸法,所求通項(xiàng)不唯一.
2.由Sn求an時(shí),要分n=1和n2兩種情況.
3.給出Sn與an的遞推關(guān)系,要求an,常用思路是:一是利用Sn-Sn-1=an(n2)轉(zhuǎn)化為an的遞推關(guān)系,再求其通項(xiàng)公式;二是轉(zhuǎn)化為Sn的遞推關(guān)系,先求出Sn與n之間的關(guān)系,再求an.
6.2 等差數(shù)列
典例精析
題型一 等差數(shù)列的'判定與基本運(yùn)算
【例1】已知數(shù)列{an}前n項(xiàng)和Sn=n2-9n.
(1)求證:{an}為等差數(shù)列;(2)記數(shù)列{|an|}的前n項(xiàng)和為Tn,求 Tn的表達(dá)式.
【解析】(1)證明:n=1時(shí),a1=S1=-8,
當(dāng)n2時(shí),an=Sn-Sn-1=n2-9n-[(n-1)2-9(n-1)]=2n-10,
當(dāng)n=1時(shí),也適合該式,所以an=2n-10 (nN*).
當(dāng)n2時(shí),an-an-1=2,所以{an}為等差數(shù)列.
(2)因?yàn)閚5時(shí),an0,n6時(shí),an0.
所以當(dāng)n5時(shí),Tn=-Sn=9n-n2,
當(dāng)n6時(shí),Tn=a1+a2++a5+a6++an
=-a1-a2--a5+a6+a7++an
=Sn-2S5=n2-9n-2(-20)=n2-9n+40,
所以,
【點(diǎn)撥】根據(jù)定義法判斷數(shù)列為等差數(shù)列,靈活運(yùn)用求 和公式.
【變式訓(xùn)練1】已知等差數(shù)列{an}的前n項(xiàng)和為Sn,且S21=42,若記bn= ,則數(shù)列{bn}()
A.是等差數(shù)列,但不是等比數(shù)列 B.是等比數(shù)列,但不是等差數(shù)列
C.既是等差數(shù)列,又是等比數(shù)列 D.既不是等差數(shù)列,又不是等比數(shù)列
【解析】本題考查了兩類常見數(shù)列,特別是等差數(shù)列的性質(zhì).根據(jù)條件找出等差數(shù)列{an}的首項(xiàng)與公差之間的關(guān)系從而確定數(shù)列{bn}的通項(xiàng)是解決問題的突破口.{an}是等差數(shù)列,則S21=21a1+21202d=42.
所以a1+10d=2,即a11=2.所以bn= =22-(2a11)=20=1,即數(shù)列{bn}是非0常數(shù)列,既是等差數(shù)列又是等比數(shù)列.答案為C.
題型二 公式的應(yīng)用
【例2】設(shè)等差數(shù)列{an}的前n項(xiàng)和為Sn,已知a3=12,S120,S130.
(1)求公差d的取值范圍;
(2)指出S1,S2,,S12中哪一個(gè)值最大,并說明理由.
【解析】(1)依題意,有
S12=12a1+12(12-1)d20,S13=13a1+13(13-1)d20,
即
由a3=12,得a1=12-2d.③
將③分別代入①②式,得
所以-247
(2)方法一:由d0可知a1a3a13,
因此,若在112中存在自然數(shù)n,使得an0,an+10,
則Sn就是S1,S2,,S12中的最大值.
由于S12=6(a6+a7)0,S13=13a70,
即a6+a70,a70,因此a60,a70,
故在S1,S2,,S12中,S6的值最大.
方法二:由d0可知a1a3a13,
因此,若在112中存在自然數(shù)n,使得an0,an+10,
則Sn就是S1,S2,,S12中的最大值.
故在S1,S2,,S12中,S6的值最大.
【變式訓(xùn)練2】在等差數(shù)列{an}中,公差d0,a2 008,a2 009是方程x2-3x-5=0的兩個(gè)根,Sn是數(shù)列{an}的前n項(xiàng)的和,那么滿足條件Sn0的最大自然數(shù)n=.
【解析】由題意知 又因?yàn)楣頳0,所以a2 0080,a2 0090. 當(dāng)
n=4 015時(shí),S4 015=a1+a4 01524 015=a2 0084 015當(dāng)n=4 016時(shí),S4 016=a1+a4 01624 016=a2 008+a2 00924 0160.所以滿足條件Sn0的最大自然數(shù)n=4 015.
題型三 性質(zhì)的應(yīng)用
【例3】某地區(qū)2010年9月份曾發(fā)生流感,據(jù)統(tǒng)計(jì),9月1日該地區(qū)流感病毒的新感染者有40人,此后,每天的新感染者人數(shù)比前一天增加40人;但從9月11日起,該地區(qū)醫(yī)療部門采取措施,使該種病毒的傳播得到控制,每天的新感染者人數(shù)比前一天減少10人.
(1)分別求出該地區(qū)在9月10日和9月11日這兩天的流感病毒的新感染者人數(shù);
(2)該地區(qū)9月份(共30天)該病毒新感染者共有多少人?
【解析】(1)由題意知,該地區(qū)9月份前10天流感病毒的新感染者的人數(shù)構(gòu)成一個(gè)首項(xiàng)為40,公差為40的等差數(shù)列.
所以9月10日的新感染者人數(shù)為40+(10-1)40=400(人).
所以9月11日的新感染者人數(shù)為400-10=390(人).
(2)9月份前10天的新感染者人數(shù)和為S10=10(40+400)2=2 200(人),
9月份后20天流感病毒的新感染者的人數(shù),構(gòu)成一個(gè)首項(xiàng)為390,公差為-10的等差數(shù)列.
所以后20天新感染者的人數(shù)和為T20=20390+20(20-1)2(-10)=5 900(人).
所以該地區(qū)9月份流感病毒的新感染者共有2 200+5 900=8 100(人).
【變式訓(xùn)練3】設(shè)等差數(shù)列{an}的前n項(xiàng)和為Sn,若S410,S515,則a4的最大值為
.
【解析】因?yàn)榈炔顢?shù)列{an}的前n項(xiàng)和為Sn,且S410,S515,
所以5+3d23+d,即5+3d6+2d,所以d1,
所以a43+1=4,故a4的最大值為4.
總結(jié)提高
1.在熟練應(yīng)用基本公式的同時(shí),還要會(huì)用變通的公式,如在等差數(shù)列中,am=an+(m-n)d.
2.在五個(gè)量a1、d、n、an、Sn中,知其中的三個(gè)量可求出其余兩個(gè)量,要求選用公式要恰當(dāng),即善于減少運(yùn)算量,達(dá)到快速、準(zhǔn)確的目的
3.已知三個(gè)或四個(gè)數(shù)成等差數(shù)列這類問題,要善于設(shè)元,目的仍在于減少運(yùn)算量,如三個(gè)數(shù)成等差數(shù)列時(shí),除了設(shè)a,a+d,a+2d外,還可設(shè)a-d,a,a +d;四個(gè)數(shù)成等差數(shù)列時(shí),可設(shè)為a-3m,a-m,a+m,a+3m.
4.在求解數(shù)列問題時(shí),要注意函數(shù)思想、方程思想、消元及整體消元的方法的應(yīng)用.
6.3 等比數(shù)列
典例精析
題型一 等比數(shù)列的基本運(yùn)算與判定
【例1】數(shù)列{an}的前n項(xiàng)和記為Sn,已知a1=1,an+1=n+2nSn(n=1,2,3,).求證:
(1)數(shù)列{Snn}是等比數(shù)列;(2)Sn+1=4an.
【解析】(1)因?yàn)閍n+1=Sn+1-Sn,an+1=n+2nSn,
所以(n+2)Sn=n(Sn+1-Sn).
整理得nSn+1=2(n+1)Sn,所以Sn+1n+1=2Snn,
故{Snn}是以2為公比的等比數(shù)列.
(2)由(1)知Sn+1n+1=4Sn-1n-1 =4ann+1(n2),
于是Sn+1=4(n+1)Sn-1n-1=4an(n2).
又a2=3S1=3,故S2=a1+a2=4.
因此對(duì)于任意正整數(shù)n1,都有Sn+1=4an.
【點(diǎn)撥】①運(yùn)用等比數(shù)列的基本公式,將已知條件轉(zhuǎn)化為關(guān)于等比數(shù)列的特征量a1、q的方程是求解等比數(shù)列問題的常用方法之一,同時(shí)應(yīng)注意在使 用等比數(shù)列前n項(xiàng)和公式時(shí),應(yīng)充分討論公比q是否等于1;②應(yīng)用定義判斷數(shù)列是否是等比數(shù)列是最直接,最有依據(jù)的方法,也是通法,若判斷一個(gè)數(shù)列是等比數(shù)列可用an+1an=q(常數(shù))恒成立,也可用a2n+1 =anan+2 恒成立,若判定一個(gè)數(shù)列不是等比數(shù)列則只需舉出反例即可,也可以用反證法.
【變式訓(xùn)練1】等比數(shù)列{an}中,a1=317,q=-12.記f(n)=a1a2an,則當(dāng)f(n)最大時(shí),n的值為()
A.7 B.8 C.9 D.10
【解析】an=317(-12)n-1,易知a9=31712561,a100,00,故f(9)=a1a2a9的值最大,此時(shí)n=9.故選C.
題型二 性質(zhì)運(yùn)用
【例2】在等比數(shù)列{an}中,a1+a6=33,a3a4=32,anan+1(nN*).
(1)求an;
(2)若Tn=lg a1+lg a2++lg an,求Tn.
【解析】(1)由等比數(shù)列的性質(zhì)可知a1a6=a3a4=32,
又a1+a6=33,a1a6,解得a1=32,a6=1,
所以a6a1=132,即q5=132,所以q=12,
所以an=32(12)n-1=26-n .
(2)由等比數(shù)列的性質(zhì)可知,{lg an}是等差數(shù)列,
因?yàn)閘g an=lg 26-n=(6-n)lg 2,lg a1=5lg 2,
所以Tn=(lg a1+lg an)n2=n(11-n)2lg 2.
【點(diǎn)撥】歷年高考對(duì)性質(zhì)考查較多,主要是利用等積性,題目小而巧且背景不斷更新,要熟練掌握.
【變式訓(xùn)練2】在等差數(shù)列{an}中,若a15=0,則有等式a1+a2++an=a1+a2++a29-n(n29,nN*)成立,類比上述性質(zhì),相應(yīng)地在等比數(shù)列{bn}中,若b19=1,能得到什么等式?
【解析】由題設(shè)可知,如果am=0,在等差數(shù)列中有
a1+a2++an=a1+a2++a2m-1-n(n2m-1,nN*)成立,
我們知道,如果m+n=p+q,則am+an=ap+aq,
而對(duì)于等比數(shù)列{bn},則有若m+n=p+q,則aman=apaq,
所以可以得出結(jié)論:
若bm=1,則有b1b2bn=b1b2b2m-1-n(n2m-1,nN*)成立.
在本題中則有b1b2bn=b1b2b37-n(n37,nN*).
題型三 綜合運(yùn)用
【例3】設(shè)數(shù)列{an}的前n 項(xiàng)和為Sn,其中an0,a1為常數(shù),且-a1,Sn,an+1成等差數(shù)列.
(1)求{an}的通項(xiàng)公式;
(2)設(shè)bn=1-Sn,問是否存在a1,使數(shù)列{bn}為等比數(shù)列?若存在,則求出a1的值;若不存在,說明理由.
【解析】(1)由題意可得2Sn=an+1-a1.
所以當(dāng)n2時(shí),有
兩式相減得an+1=3an(n2).
又a2=2S1+a1=3a1,an0,
所以{an}是以首項(xiàng)為a1,公比為q=3的等比數(shù)列.
所以an=a13n-1.
(2)因?yàn)镾n=a1(1-qn)1-q=-12a1+12a13n,所以bn=1-Sn=1+12a1-12a13n.
要使{bn}為等比數(shù)列,當(dāng)且僅當(dāng)1+12a1=0,即a1=-2,此時(shí)bn=3n.
所以{bn}是首項(xiàng) 為3,公比為q=3的等比數(shù)列.
所以{bn}能為等比數(shù)列,此時(shí)a1=-2.
【變式訓(xùn)練3】已知命題:若{an}為等 差數(shù)列,且am=a,an=b(m0,nN*)為等比數(shù)列,且bm=a,bn=b(m
【解析】n-mbnam.
總結(jié)提高
1.方程思想,即等比數(shù)列{an}中五個(gè)量a1,n,q,an,Sn,一般可知三求二,通過求和與通項(xiàng)兩公式列方程組求解.
2.對(duì)于已知數(shù)列{an}遞推公式an與Sn的混合關(guān)系式,利用公式an=Sn-Sn-1(n2),再引入輔助數(shù)列,轉(zhuǎn)化為等比數(shù)列問題求解.
3.分類討論思想:當(dāng)a10,q1或a10,00,01時(shí),{an}為遞減數(shù)列;q0時(shí),{an}為擺動(dòng)數(shù)列;q=1時(shí),{an}為常數(shù)列.
6.4 數(shù)列求和
典例精析
題型一 錯(cuò)位相減法求和
【例1】求和:Sn=1a+2a2+3a3++nan.
【解 析】(1)a=1時(shí),Sn=1+2+3++n=n(n+1)2.
(2)a1時(shí),因?yàn)閍0,
Sn=1a+2a2+3a3++nan,①
1aSn=1a2+2a3++n-1an+nan+1.②
由①-②得(1-1a)Sn=1a+1a2++1an-nan+1=1a(1-1an)1-1a-nan+1,
所以Sn=a(an-1)-n(a-1)an(a-1)2.
綜上所述,Sn=
【點(diǎn)撥】(1)若數(shù)列{an}是等差數(shù)列,{bn}是等比數(shù)列,則求數(shù)列{anbn}的前n項(xiàng)和時(shí),可采用錯(cuò)位相減法;
(2)當(dāng)?shù)缺葦?shù)列公比為字母時(shí),應(yīng)對(duì)字母是否為1進(jìn)行討論;
(3)當(dāng)將Sn與qSn相減合并同類項(xiàng)時(shí),注意錯(cuò)位及未合并項(xiàng)的正負(fù)號(hào).
【變式訓(xùn)練1】數(shù)列{2n-32n-3}的前n項(xiàng)和為()
A.4-2n-12n-1 B.4+2n-72n-2 C.8-2n+12n-3 D.6-3n+22n-1
【解析】取n=1,2n-32n-3=-4.故選C.
題型二 分組并項(xiàng)求和法
【例2】求和Sn=1+(1+12)+(1+12+14)++(1+12+14++12n-1).
【解析】和式中第k項(xiàng)為ak =1+12+14++12k-1=1-(12)k1-12=2(1-12k).
所以Sn=2[(1-12)+(1-122)++(1-12n)]
= -(12+122++12n)]
=2[n-12(1-12n)1-12]=2[n-(1-12n)]=2n-2+12n-1.
【變式訓(xùn)練2】數(shù)列1, 1+2, 1+2+22,1+2+22+23,,1+2+22++2n-1,的前n項(xiàng)和為()
A.2n-1 B.n2n-n
C.2n+1-n D.2n+1-n-2
【解析】an=1+2+22++2n-1=2n-1,
Sn=(21-1)+(22-1)++(2n-1)=2n+1-n-2.故選D.
題型三 裂項(xiàng)相消法求和
【例3】數(shù)列{an}滿足a1=8,a4=2,且an+2-2an+1+an=0 (nN*).
(1)求數(shù)列{an}的通項(xiàng)公式;
(2)設(shè)bn=1n(14-an)(nN*),Tn=b1+b2++bn(nN*),若對(duì)任意非零自然數(shù)n,Tnm32恒成立,求m的最大整數(shù)值.
【解析】(1)由an+2-2an+1+an=0,得an+2-an+1=an+1-an,
從而可知數(shù)列{an}為等差數(shù)列,設(shè)其公差為d,則d=a4-a14-1=-2,
所以an=8+(n-1)(-2)=10-2n.
(2)bn=1n(14-an)=12n(n+2)=14(1n-1n+2),
所以Tn=b1+b2++bn=14[(11-13)+(12-14)++(1n-1n+2)]
=14(1+12-1n+1-1n+2)=38-14(n+1)-14(n+2)m32 ,
上式對(duì)一切nN*恒成立.
所以m12-8n+1-8n+2對(duì)一切nN*恒成立.
對(duì)nN*,(12-8n+1-8n+2)min=12-81+1-81+2=163,
所以m163,故m的最大整數(shù)值為5.
【點(diǎn)撥】(1)若數(shù)列{an}的通項(xiàng)能轉(zhuǎn)化為f(n+1)-f(n)的形式,常采用裂項(xiàng)相消法求和.
(2)使用裂項(xiàng)相消法求和時(shí),要注意正負(fù)項(xiàng)相消時(shí),消去了哪些項(xiàng),保留了哪些項(xiàng).
【變式訓(xùn)練3】已知數(shù)列{an},{bn}的前n項(xiàng)和為An,Bn,記cn=anBn+bnAn-anbn(nN*),則數(shù)列{cn}的前10項(xiàng)和為()
A.A10+B10 B.A10+B102 C.A10B10 D.A10B10
【解析】n=1,c1=A1B1;n2,cn=AnBn-An-1Bn-1,即可推出{cn}的前10項(xiàng)和為A10B10,故選C.
總結(jié)提高
1.常用的 基本求和法均對(duì)應(yīng)數(shù)列通項(xiàng)的特殊結(jié)構(gòu)特征,分析數(shù)列通項(xiàng)公式的特征聯(lián)想相應(yīng)的求和方法既是根本,也是關(guān)鍵.
2.數(shù)列求和實(shí)質(zhì)就是求數(shù)列{Sn}的通項(xiàng)公式,它幾乎涵蓋了數(shù)列中所有的思想策略、方法和技巧,對(duì)學(xué)生的知識(shí)和思維有很高的要求,應(yīng)充分重視并系統(tǒng)訓(xùn)練.
6.5 數(shù)列的綜合應(yīng)用
典例精析
題型一 函數(shù)與數(shù)列的綜合問題
【例1】已知f(x)=logax(a0且a1),設(shè)f(a1),f(a2),,f(an)(nN*)是首項(xiàng)為4,公差為2的等差數(shù)列.
(1)設(shè)a是常數(shù),求證:{an}成等比數(shù)列;
(2)若bn=anf(an),{bn}的前n項(xiàng)和是Sn,當(dāng)a=2時(shí),求Sn.
【解析】(1)f(an)=4+(n-1)2=2n+2,即logaan=2n+2,所以an=a2n+2,
所以anan-1=a2n+2a2n=a2(n2)為定值,所以{an}為等比數(shù)列.
(2)bn=anf(an)=a2n+2logaa2n+2=(2n+2)a2n+2,
當(dāng)a=2時(shí),bn=(2n+2) (2)2n+2=(n+1) 2n+2,
Sn=223+324+425++(n+1 ) 2n+2,
2Sn=224+325++n2n+2+(n+1)2n+3,
兩式相減得
-Sn=223+24+25++2n+2-(n+1)2n+3=16+24(1-2n-1)1-2-(n+1)2n+3,
所以Sn=n2n+3.
【點(diǎn)撥】本例是數(shù)列與函數(shù)綜合的基本題型之一,特征是以函數(shù)為載體構(gòu)建數(shù)列的遞推關(guān)系,通過由函數(shù)的解析式獲知數(shù)列的通項(xiàng)公式,從而問題得到求解.
【變式訓(xùn)練1】設(shè)函數(shù)f(x)=xm+ax的導(dǎo)函數(shù)f(x)=2x+1,則數(shù)列{1f(n)}(nN*)的前n項(xiàng)和是()
A.nn+1 B.n+2n+1 C.nn+1 D.n+1n
【解析】由f(x)=mxm-1+a=2x+1得m=2,a=1.
所以f(x)=x2+x,則1f(n)=1n(n+1)=1n-1n+1.
所以Sn=1-12+12-13+13-14++1n-1n+1=1-1n+1=nn+1.故選C.
題型二 數(shù)列模型實(shí)際應(yīng)用問題
【例2】某縣位于沙漠地帶,人與自然長(zhǎng)期進(jìn)行著頑強(qiáng)的斗爭(zhēng),到2009年底全縣的綠化率已達(dá)30%,從2010年開始,每年將出現(xiàn)這樣的局面:原有沙漠面積的16%將被綠化,與此同時(shí),由于各種原因,原有綠化面積的4%又被沙化.
(1)設(shè)全縣面積為1,2009年底綠化面積為a1=310,經(jīng)過n年綠化面積為an+1,求證:an+1=45an+425;
(2)至少需要多少年(取整數(shù))的努力,才能使全縣的綠化率達(dá)到60%?
【解析】(1)證明:由已知可得an 確定后,an+1可表示為an+1=an(1-4%)+(1-an)16%,
即an+1=80%an+16%=45an+425.
(2)由an+1=45an+425有,an+1-45=45(an-45),
又a1-45=-120,所以an+1-45=-12(45)n,即an+1=45-12(45)n,
若an+135,則有45-12(45)n35,即(45)n-112,(n-1)lg 45-lg 2,
(n-1)(2lg 2-lg 5)-lg 2,即(n-1)(3lg 2-1)-lg 2,
所以n1+lg 21-3lg 24,nN*,
所以n取最小整數(shù)為5,故至少需要經(jīng)過5年的努力,才能使全縣的綠化率達(dá)到60%.
【點(diǎn)撥】解決此類問題的關(guān)鍵是如何把實(shí)際問題轉(zhuǎn)化為數(shù)學(xué)問題,通過反復(fù)讀題,列出有關(guān)信息,轉(zhuǎn)化為數(shù)列的有關(guān)問題.
【變式訓(xùn)練2】規(guī)定一機(jī)器狗每秒鐘只能前進(jìn)或后退一步,現(xiàn)程序設(shè)計(jì)師讓機(jī)器狗以前進(jìn)3步,然后再后退2步的規(guī)律進(jìn)行移動(dòng).如果將此機(jī)器狗放在數(shù)軸的原點(diǎn),面向正方向,以1步的距離為1單位長(zhǎng)移動(dòng),令P(n)表示第n秒時(shí)機(jī)器狗所在的位置坐標(biāo),且P(0)=0,則下列結(jié)論中錯(cuò)誤的是()
A.P(2 006)=402 B.P(2 007)= 403
C.P(2 008)=404 D.P(2 009)=405
【解析】考查數(shù)列的應(yīng)用.構(gòu)造數(shù)列{Pn},由題知P(0)=0,P(5)=1,P(10)=2,P(15)=3.所以P(2 005)=401,P(2 006)=401+1=402,P(2 007)=401+1+1=403,P(2 008)=401+
3=404,P(2 009)=404-1=403.故D錯(cuò).
題型三 數(shù)列中的探索性問題
【例3】{an},{bn}為兩個(gè)數(shù)列,點(diǎn)M(1,2),An(2,an),Bn(n-1n,2n)為直角坐標(biāo)平面上的點(diǎn).
(1)對(duì)nN*,若點(diǎn)M,An,Bn在同一直線上,求數(shù)列{an}的通項(xiàng)公式;
(2)若數(shù)列{bn}滿足log2Cn=a1b1+a2b2++anbna1+a2++an,其中{Cn}是第三項(xiàng)為8,公比為4的等比數(shù)列,求證:點(diǎn)列(1,b1),(2,b2),,(n,bn)在同一直線上,并求此直線方程.
【解析】(1)由an-22-1=2n-2n-1n-1,得an=2n.
(2)由已知有Cn=22n-3,由log2Cn的表達(dá)式可知:
2(b1+2b2++nbn)=n(n+1)(2n-3),①
所以2[b1+2b2++(n-1)bn-1]=(n-1)n(2n-5).②
①-②得bn=3n-4,所以{bn}為等差數(shù)列.
故點(diǎn)列(1,b1),(2,b2),,(n,bn)共線,直線方程為y=3x-4.
【變式訓(xùn)練3】已知等差數(shù)列{an}的首項(xiàng)a1及公差d都是整數(shù),前n項(xiàng)和為Sn(nN*).若a11,a43,S39,則通項(xiàng)公式an=.
【解析】本題考查二元一次不等式的整數(shù)解以及等差數(shù)列的通項(xiàng)公式.
由a11,a43,S39得
令x=a1,y=d得
在平面直角坐標(biāo)系中畫出可行域如圖所示.符合要求的整數(shù)點(diǎn)只有(2,1),即a1=2,d=1.所以an=2+n-1=n+1.故答案填n+1.
總結(jié)提高
1.數(shù)列模型應(yīng)用問題的求解策略
(1)認(rèn)真審題,準(zhǔn)確理解題意;
(2)依據(jù)問題情境,構(gòu)造等差、等比數(shù)列,然后應(yīng)用通項(xiàng)公式、前n項(xiàng)和公式以及性質(zhì)求解,或通過探索、歸納構(gòu)造遞推數(shù)列求解;
(3)驗(yàn)證、反思結(jié)果與實(shí)際是否相符.
2.數(shù)列綜合問題的求解策略
(1)數(shù)列與函數(shù)綜合問題或應(yīng)用數(shù)學(xué)思想解決數(shù)列問題,或以函數(shù)為載體構(gòu)造數(shù)列,應(yīng)用數(shù)列的知識(shí)求解;
(2)數(shù)列的幾何型綜合問題,探究幾何性質(zhì)和規(guī)律特征建立數(shù)列的遞推關(guān)系式,然后求解問題.
數(shù)學(xué)高三教案7
一、教學(xué)內(nèi)容分析
本小節(jié)是普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書數(shù)學(xué)5(必修)第三章第3小節(jié),主要內(nèi)容是利用平面區(qū)域體現(xiàn)二元一次不等式(組)的解集;借助圖解法解決在線性約束條件下的二元線性目標(biāo)函數(shù)的最值與解問題;運(yùn)用線性規(guī)劃知識(shí)解決一些簡(jiǎn)單的實(shí)際問題(如資源利用,人力調(diào)配,生產(chǎn)安排等)。突出體現(xiàn)了優(yōu)化思想,與數(shù)形結(jié)合的思想。本小節(jié)是利用數(shù)學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問題的典例,它體現(xiàn)了數(shù)學(xué)源于生活而用于生活的特性。
二、學(xué)生學(xué)習(xí)情況分析
本小節(jié)內(nèi)容建立在學(xué)生學(xué)習(xí)了一元不等式(組)及其應(yīng)用、直線與方程的基礎(chǔ)之上,學(xué)生對(duì)于將實(shí)際問題轉(zhuǎn)化為數(shù)學(xué)問題,數(shù)形結(jié)合思想有所了解。但從數(shù)學(xué)知識(shí)上看學(xué)生對(duì)于涉及多個(gè)已知數(shù)據(jù)、多個(gè)字母變量,多個(gè)不等關(guān)系的知識(shí)接觸尚少,從數(shù)學(xué)方法上看,學(xué)生對(duì)于圖解法還缺少認(rèn)識(shí),對(duì)數(shù)形結(jié)合的思想方法的掌握還需時(shí)日,而這些都將成為學(xué)生學(xué)習(xí)中的難點(diǎn)。
三、設(shè)計(jì)思想
以問題為載體,以學(xué)生為主體,以探究歸納為主要手段,以問題解決為目的,以多媒體為重要工具,激發(fā)學(xué)生的動(dòng)手、觀察、思考、猜想探究的興趣。注重引導(dǎo)學(xué)生充分體驗(yàn)“從實(shí)際問題到數(shù)學(xué)問題”的數(shù)學(xué)建模過程,體會(huì)“從具體到一般”的抽象思維過程,從“特殊到一般”的探究新知的過程;提高學(xué)生應(yīng)用“數(shù)形結(jié)合”的思想方法解題的能力;培養(yǎng)學(xué)生的分析問題、解決問題的能力。
四、教學(xué)目標(biāo)
1、知識(shí)與技能:了解二元一次不等式(組)的概念,掌握用平面區(qū)域刻畫二元一次
不等式(組)的方法;了解線性規(guī)劃的意義,了解線性約束條件、線性目標(biāo)函數(shù)、
可行解、可行域和解等概念;理解線性規(guī)劃問題的圖解法;會(huì)利用圖解法
求線性目標(biāo)函數(shù)的最值與相應(yīng)解;
2、過程與方法:從實(shí)際問題中抽象出簡(jiǎn)單的線性規(guī)劃問題,提高學(xué)生的數(shù)學(xué)建模能力;
在探究的過程中讓學(xué)生體驗(yàn)到數(shù)學(xué)活動(dòng)中充滿著探索與創(chuàng)造,培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)據(jù)分析能力、
化歸能力、探索能力、合情推理能力;
3、情態(tài)與價(jià)值:在應(yīng)用圖解法解題的過程中,培養(yǎng)學(xué)生的化歸能力與運(yùn)用數(shù)形結(jié)合思想的`能力;體會(huì)線性規(guī)劃的基本思想,培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)應(yīng)用意識(shí);體驗(yàn)數(shù)學(xué)來源于生活而服務(wù)于生活的特性。
五、教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)
重點(diǎn):從實(shí)際問題中抽象出二元一次不等式(組),用平面區(qū)域刻畫二元一次不等式組
的解集及用圖解法解簡(jiǎn)單的二元線性規(guī)劃問題;
難點(diǎn):二元一次不等式所表示的平面區(qū)域的探究,從實(shí)際情境中抽象出數(shù)學(xué)問題的過
程探究,簡(jiǎn)單的二元線性規(guī)劃問題的圖解法的探究。
六、教學(xué)基本流程
第一課時(shí),利用生動(dòng)的情景激起學(xué)生求知的__,從中抽象出數(shù)學(xué)問題,引出二元一次不等式(組)的基本概念,并為線性規(guī)劃問題的引出埋下伏筆。通過學(xué)生的自主探究,分類討論,大膽猜想,細(xì)心求證,得出二元一次不等式所表示的平面區(qū)域,從而突破本小節(jié)的第一個(gè)難點(diǎn);通過例1、例2的討論與求解引導(dǎo)學(xué)生歸納出畫二元一次不等式(組)所表示的平面區(qū)域的具體解答步驟(直線定界,特殊點(diǎn)定域);最后通過練習(xí)加以鞏固。
第二課時(shí),重現(xiàn)引例,在學(xué)生的回顧、探討中解決引例中的可用方案問題,并由此歸納總結(jié)出從實(shí)際問題中抽象出數(shù)學(xué)問題的基本過程:理清數(shù)據(jù)關(guān)系(列表)→設(shè)立決策變量→建立數(shù)學(xué)關(guān)系式→畫出平面區(qū)域。讓學(xué)生對(duì)例3、例4進(jìn)行分析與討論進(jìn)一步完善這一過程,突破本小節(jié)的第二個(gè)難點(diǎn)。
第三課時(shí),設(shè)計(jì)情景,借助前兩個(gè)課時(shí)所學(xué),設(shè)立決策變量,畫出平面區(qū)域并引出新的問題,從中引出線性規(guī)劃的相關(guān)概念,并讓學(xué)生思考探究,利用特殊值進(jìn)行猜測(cè),找到方案;再引導(dǎo)學(xué)生對(duì)目標(biāo)函數(shù)進(jìn)行變形轉(zhuǎn)化,利用直線的圖象對(duì)上述問題進(jìn)行幾何探究,把最值問題轉(zhuǎn)化為截距問題,通過幾何方法對(duì)引例做出完美的解答;回顧整個(gè)探究過程,讓學(xué)生在討論中達(dá)成共識(shí),總結(jié)出簡(jiǎn)單線性規(guī)劃問題的圖解法的基本步驟。通過例5的展示讓學(xué)生從動(dòng)態(tài)的角度感受圖解法。最后再現(xiàn)情景1,并對(duì)之作出完美的解答。
第四課時(shí),給出新的引例,讓學(xué)生體會(huì)到線性規(guī)劃問題的普遍性。讓學(xué)生討論分析,對(duì)引例給出解答,并綜合前三個(gè)課時(shí)的教學(xué)內(nèi)容,連綴成線,總結(jié)出簡(jiǎn)單線性規(guī)劃的應(yīng)用性問題的一般解答步驟,通過例6,例7的分析與展示進(jìn)一步完善這一過程?偨Y(jié)線性規(guī)劃的應(yīng)用性問題的幾種類型,讓學(xué)生更深入的體會(huì)到優(yōu)化理論,更好的認(rèn)識(shí)到數(shù)學(xué)來源于生活而運(yùn)用于生活的特點(diǎn)。
數(shù)學(xué)高三教案8
排列問題的應(yīng)用題是學(xué)生學(xué)習(xí)的難點(diǎn),也是高考的必考內(nèi)容,筆者在教學(xué)中嘗試將排列問題歸納為三種類型來解決:
下面就每一種題型結(jié)合例題總結(jié)其特點(diǎn)和解法,并附以近年的高考原題供讀者參研.
一. 能排不能排排列問題(即特殊元素在特殊位置上有特別要求的排列問題)
解決此類問題的關(guān)鍵是特殊元素或特殊位置優(yōu)先.或使用間接法.
例1.(1)7位同學(xué)站成一排,其中甲站在中間的位置,共有多少種不同的排法?
(2)7位同學(xué)站成一排,甲、乙只能站在兩端的排法共有多少種?
(3)7位同學(xué)站成一排,甲、乙不能站在排頭和排尾的排法共有多少種?
(4)7位同學(xué)站成一排,其中甲不能在排頭、乙不能站排尾的排法共有多少種?
解析:(1)先考慮甲站在中間有1種方法,再在余下的6個(gè)位置排另外6位同學(xué),共 種方法;
(2)先考慮甲、乙站在兩端的排法有 種,再在余下的5個(gè)位置排另外5位同學(xué)的排法有 種,共 種方法;
(3) 先考慮在除兩端外的5個(gè)位置選2個(gè)安排甲、乙有 種,再在余下的5個(gè)位置排另外5位同學(xué)排法有 種,共 種方法;本題也可考慮特殊位置優(yōu)先,即兩端的排法有 ,中間5個(gè)位置有 種,共 種方法;
(4)分兩類乙站在排頭和乙不站在排頭,乙站在排頭的排法共有 種,乙不站在排頭的排法總數(shù)為:先在除甲、乙外的5人中選1人安排在排頭的方法有 種,中間5個(gè)位置選1個(gè)安排乙的方法有 ,再在余下的5個(gè)位置排另外5位同學(xué)的排法有 ,故共有 種方法;本題也可考慮間接法,總排法為 ,不符合條件的甲在排頭和乙站排尾的排法均為 ,但這兩種情況均包含了甲在排頭和乙站排尾的情況,故共有 種.
例2.某天課表共六節(jié)課,要排政治、語文、數(shù)學(xué)、物理、化學(xué)、體育共六門課程,如果第一節(jié)不排體育,最后一節(jié)不排數(shù)學(xué),共有多少種不同的排課方法?
解法1:對(duì)特殊元素?cái)?shù)學(xué)和體育進(jìn)行分類解決
(1)數(shù)學(xué)、體育均不排在第一節(jié)和第六節(jié),有 種,其他有 種,共有 種;
(2)數(shù)學(xué)排在第一節(jié)、體育排在第六節(jié)有一種,其他有 種,共有 種;
(3)數(shù)學(xué)排在第一節(jié)、體育不在第六節(jié)有 種,其他有 種,共有 種;
(4)數(shù)學(xué)不排在第一節(jié)、體育排在第六節(jié)有 種,其他有 種,共有 種;
所以符合條件的排法共有 種
解法2:對(duì)特殊位置第一節(jié)和第六節(jié)進(jìn)行分類解決
(1)第一節(jié)和第六節(jié)均不排數(shù)學(xué)、體育有 種,其他有 種,共有 種;
(2)第一節(jié)排數(shù)學(xué)、第六節(jié)排體育有一種,其他有 種,共有 種;
(3)第一節(jié)排數(shù)學(xué)、第六節(jié)不排體育有 種,其他有 種,共有 種;
(4)第一節(jié)不排數(shù)學(xué)、第六節(jié)排體育有 種,其他有 種,共有 種;
所以符合條件的排法共有 種.
解法3:本題也可采用間接排除法解決
不考慮任何限制條件共有 種排法,不符合題目要求的排法有:(1)數(shù)學(xué)排在第六節(jié)有 種;(2)體育排在第一節(jié)有 種;考慮到這兩種情況均包含了數(shù)學(xué)排在第六節(jié)和體育排在第一節(jié)的情況 種所以符合條件的排法共有 種
附:1、(2005北京卷)五個(gè)工程隊(duì)承建某項(xiàng)工程的五個(gè)不同的子項(xiàng)目,每個(gè)工程隊(duì)承建1項(xiàng),其中甲工程隊(duì)不能承建1號(hào)子項(xiàng)目,則不同的承建方案共有( )
(A) 種 (B) 種 (C) 種 (D) 種
解析:本題在解答時(shí)將五個(gè)不同的子項(xiàng)目理解為5個(gè)位置,五個(gè)工程隊(duì)相當(dāng)于5個(gè)不同的元素,這時(shí)問題可歸結(jié)為能排不能排排列問題(即特殊元素在特殊位置上有特別要求的排列問題),先排甲工程隊(duì)有 ,其它4個(gè)元素在4個(gè)位置上的排法為 種,總方案為 種.故選(B).
2、(2005全國(guó)卷Ⅱ)在由數(shù)字0,1,2,3,4,5所組成的沒有重復(fù)數(shù)字的四位數(shù)中,不能被5整除的數(shù)共有 個(gè).
解析:本題在解答時(shí)只須考慮個(gè)位和千位這兩個(gè)特殊位置的限制,個(gè)位為1、2、3、4中的某一個(gè)有4種方法,千位在余下的4個(gè)非0數(shù)中選擇也有4種方法,十位和百位方法數(shù)為 種,故方法總數(shù)為 種.
3、(2005福建卷)從6人中選出4人分別到巴黎、倫敦、悉尼、莫斯科四個(gè)城市游覽,要求每個(gè)城市有一人游覽,每人只游覽一個(gè)城市,且這6人中甲、乙兩人不去巴黎游覽,則不同的選擇方案共有 ( )
A.300種 B.240種 C.144種 D.96種
解析:本題在解答時(shí)只須考慮巴黎這個(gè)特殊位置的要求有4種方法,其他3個(gè)城市的排法看作標(biāo)有這3個(gè)城市的3個(gè)簽在5個(gè)位置(5個(gè)人)中的排列有 種,故方法總數(shù)為 種.故選(B).
上述問題歸結(jié)為能排不能排排列問題,從特殊元素和特殊位置入手解決,抓住了問題的本質(zhì),使問題清晰明了,解決起來順暢自然.
二.相鄰不相鄰排列問題(即某兩或某些元素不能相鄰的排列問題)
相鄰排列問題一般采用大元素法,即將相鄰的元素捆綁作為一個(gè)元素,再與其他元素進(jìn)行排列,解答時(shí)注意釋放大元素,也叫捆綁法.不相鄰排列問題(即某兩或某些元素不能相鄰的排列問題)一般采用插空法.
例3. 7位同學(xué)站成一排,
(1)甲、乙和丙三同學(xué)必須相鄰的排法共有多少種?
(2)甲、乙和丙三名同學(xué)都不能相鄰的排法共有多少種?
(3)甲、乙兩同學(xué)間恰好間隔2人的排法共有多少種?
解析:(1)第一步、將甲、乙和丙三人捆綁成一個(gè)大元素與另外4人的排列為 種,
第二步、釋放大元素,即甲、乙和丙在捆綁成的大元素內(nèi)的排法有 種,所以共 種;
(2)第一步、先排除甲、乙和丙之外4人共 種方法,第二步、甲、乙和丙三人排在4人排好后產(chǎn)生的5個(gè)空擋中的任何3個(gè)都符合要求,排法有 種,所以共有 種;(3)先排甲、乙,有 種排法,甲、乙兩人中間插入的2人是從其余5人中選,有 種排法,將已經(jīng)排好的4人當(dāng)作一個(gè)大元素作為新人參加下一輪4人組的排列,有 種排法,所以總的排法共有 種.
附:1、(2005遼寧卷)用1、2、3、4、5、6、7、8組成沒有重復(fù)數(shù)字的八位數(shù),要求1和2相鄰,3與4相鄰,5與6相鄰,而7與8不相鄰,這樣的八位數(shù)共有 個(gè).(用數(shù)字作答)
解析:第一步、將1和2捆綁成一個(gè)大元素,3和4捆綁成一個(gè)大元素,5和6捆綁成一個(gè)大元素,第二步、排列這三個(gè)大元素,第三步、在這三個(gè)大元素排好后產(chǎn)生的4個(gè)空擋中的任何2個(gè)排列7和8,第四步、釋放每個(gè)大元素(即大元素內(nèi)的每個(gè)小元素在捆綁成的大元素內(nèi)部排列),所以共有 個(gè)數(shù).
2、 (2004. 重慶理)某校高三年級(jí)舉行一次演講賽共有10位同學(xué)參賽,其中一班有3位,
二班有2位,其它班有5位,若采用抽簽的方式確定他們的演講順序,則一班有3位同學(xué)恰
好被排在一起(指演講序號(hào)相連),而二班的2位同學(xué)沒有被排在一起的概率為 ( )
A. B. C. D.
解析:符合要求的基本事件(排法)共有:第一步、將一班的3位同學(xué)捆綁成一個(gè)大元素,第二步、這個(gè)大元素與其它班的5位同學(xué)共6個(gè)元素的全排列,第三步、在這個(gè)大元素與其它班的5位同學(xué)共6個(gè)元素的全排列排好后產(chǎn)生的7個(gè)空擋中排列二班的2位同學(xué),第四步、釋放一班的3位同學(xué)捆綁成的大元素,所以共有 個(gè);而基本事件總數(shù)為 個(gè),所以符合條件的概率為 .故選( B ).
3、(2003京春理)某班新年聯(lián)歡會(huì)原定的5個(gè)節(jié)目已排成節(jié)目單,開演前又增加了兩個(gè)新節(jié)目.如果將這兩個(gè)節(jié)目插入原節(jié)目單中,那么不同插法的'種數(shù)為( )
A.42 B.30 C.20 D.12
解析:分兩類:增加的兩個(gè)新節(jié)目不相鄰和相鄰,兩個(gè)新節(jié)目不相鄰采用插空法,在5個(gè)節(jié)目產(chǎn)生的6個(gè)空擋排列共有 種,將兩個(gè)新節(jié)目捆綁作為一個(gè)元素叉入5個(gè)節(jié)目產(chǎn)生的6個(gè)空擋中的一個(gè)位置,再釋放兩個(gè)新節(jié)目 捆綁成的大元素,共有 種,再將兩類方法數(shù)相加得42種方法.故選( A ).
三.機(jī)會(huì)均等排列問題(即某兩或某些元素按特定的方式或順序排列的排列問題)
解決機(jī)會(huì)均等排列問題通常是先對(duì)所有元素進(jìn)行全排列,再借助等可能轉(zhuǎn)化,即乘以符合要求的某兩(或某些)元素按特定的方式或順序排列的排法占它們(某兩(或某些)元素)全排列的比例,稱為等機(jī)率法或?qū)⑻囟樞虻呐帕袉栴}理解為組合問題加以解決.
例4、 7位同學(xué)站成一排.
(1)甲必須站在乙的左邊?
(2)甲、乙和丙三個(gè)同學(xué)由左到右排列?
解析:(1)7位同學(xué)站成一排總的排法共 種,包括甲、乙在內(nèi)的7位同學(xué)排隊(duì)只有甲站在乙的左邊和甲站在乙的右邊兩類,它們的機(jī)會(huì)是均等的,故滿足要求的排法為 ,本題也可將特定順序的排列問題理解為組合問題加以解決,即先在7個(gè)位置中選出2個(gè)位置安排甲、乙, 由于甲在乙的左邊共有 種,再將其余5人在余下的5個(gè)位置排列有 種,得排法數(shù)為 種;
(2)參見(1)的分析得 (或 ).
數(shù)學(xué)高三教案9
一、指導(dǎo)思想與理論依據(jù)
數(shù)學(xué)是一門培養(yǎng)人的思維,發(fā)展人的思維的重要學(xué)科。因此,在教學(xué)中,不僅要使學(xué)生“知其然”而且要使學(xué)生“知其所以然”。所以在學(xué)生為主體,教師為主導(dǎo)的原則下,要充分揭示獲取知識(shí)和方法的思維過程。因此本節(jié)課我以建構(gòu)主義的“創(chuàng)設(shè)問題情境——提出數(shù)學(xué)問題——嘗試解決問題——驗(yàn)證解決方法”為主,主要采用觀察、啟發(fā)、類比、引導(dǎo)、探索相結(jié)合的教學(xué)方法。在教學(xué)手段上,則采用多媒體輔助教學(xué),將抽象問題形象化,使教學(xué)目標(biāo)體現(xiàn)的更加完美。
二、教材分析
三角函數(shù)的誘導(dǎo)公式是普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書(人教A版)數(shù)學(xué)必修四,第一章第三節(jié)的內(nèi)容,其主要內(nèi)容是三角函數(shù)誘導(dǎo)公式中的公式(二)至公式(六)。本節(jié)是第一課時(shí),教學(xué)內(nèi)容為公式(二)、(三)、(四)。教材要求通過學(xué)生在已經(jīng)掌握的任意角的三角函數(shù)的定義和誘導(dǎo)公式(一)的基礎(chǔ)上,利用對(duì)稱思想發(fā)現(xiàn)任意角與、、終邊的對(duì)稱關(guān)系,發(fā)現(xiàn)他們與單位圓的.交點(diǎn)坐標(biāo)之間關(guān)系,進(jìn)而發(fā)現(xiàn)他們的三角函數(shù)值的關(guān)系,即發(fā)現(xiàn)、掌握、應(yīng)用三角函數(shù)的誘導(dǎo)公式公式(二)、(三)、(四)。同時(shí)教材滲透了轉(zhuǎn)化與化歸等數(shù)學(xué)思想方法,為培養(yǎng)學(xué)生養(yǎng)成良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣提出了要求。為此本節(jié)內(nèi)容在三角函數(shù)中占有非常重要的地位。
三、學(xué)情分析
本節(jié)課的授課對(duì)象是本校高一(1)班全體同學(xué),本班學(xué)生水平處于中等偏下,但本班學(xué)生具有善于動(dòng)手的良好學(xué)習(xí)習(xí)慣,所以采用發(fā)現(xiàn)的教學(xué)方法應(yīng)該能輕松的完成本節(jié)課的教學(xué)內(nèi)容。
四、教學(xué)目標(biāo)
。1)、基礎(chǔ)知識(shí)目標(biāo):理解誘導(dǎo)公式的發(fā)現(xiàn)過程,掌握正弦、余弦、正切的誘導(dǎo)公式;
。2)、能力訓(xùn)練目標(biāo):能正確運(yùn)用誘導(dǎo)公式求任意角的正弦、余弦、正切值,以及進(jìn)行簡(jiǎn)單的三角函數(shù)求值與化簡(jiǎn);
。3)、創(chuàng)新素質(zhì)目標(biāo):通過對(duì)公式的推導(dǎo)和運(yùn)用,提高三角恒等變形的能力和滲透化歸、數(shù)形結(jié)合的數(shù)學(xué)思想,提高學(xué)生分析問題、解決問題的能力;
。4)、個(gè)性品質(zhì)目標(biāo):通過誘導(dǎo)公式的學(xué)習(xí)和應(yīng)用,感受事物之間的普通聯(lián)系規(guī)律,運(yùn)用化歸等數(shù)學(xué)思想方法,揭示事物的本質(zhì)屬性,培養(yǎng)學(xué)生的唯物史觀。
五、教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)
1、教學(xué)重點(diǎn)
理解并掌握誘導(dǎo)公式。
2、教學(xué)難點(diǎn)
正確運(yùn)用誘導(dǎo)公式,求三角函數(shù)值,化簡(jiǎn)三角函數(shù)式。
六、教法學(xué)法以及預(yù)期效果分析
“授人以魚不如授之以魚”,作為一名老師,我們不僅要傳授給學(xué)生數(shù)學(xué)知識(shí),更重要的是傳授給學(xué)生數(shù)學(xué)思想方法,如何實(shí)現(xiàn)這一目的,要求我們每一位教者苦心鉆研、認(rèn)真探究。下面我從教法、學(xué)法、預(yù)期效果等三個(gè)方面做如下分析。
1、教法
數(shù)學(xué)教學(xué)是數(shù)學(xué)思維活動(dòng)的教學(xué),而不僅僅是數(shù)學(xué)活動(dòng)的結(jié)果,數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的目的不僅僅是為了獲得數(shù)學(xué)知識(shí),更主要作用是為了訓(xùn)練人的思維技能,提高人的思維品質(zhì)。
在本節(jié)課的教學(xué)過程中,本人以學(xué)生為主題,以發(fā)現(xiàn)為主線,盡力滲透類比、化歸、數(shù)形結(jié)合等數(shù)學(xué)思想方法,采用提出問題、啟發(fā)引導(dǎo)、共同探究、綜合應(yīng)用等教學(xué)模式,還給學(xué)生“時(shí)間”、“空間”,由易到難,由特殊到一般,盡力營(yíng)造輕松的學(xué)習(xí)環(huán)境,讓學(xué)生體味學(xué)習(xí)的快樂和成功的喜悅。
2、學(xué)法
“現(xiàn)代的文盲不是不識(shí)字的人,而是沒有掌握學(xué)習(xí)方法的人”,很多課堂教學(xué)常常以高起點(diǎn)、大容量、快推進(jìn)的做法,以便教給學(xué)生更多的知識(shí)點(diǎn),卻忽略了學(xué)生接受知識(shí)需要時(shí)間消化,進(jìn)而泯滅了學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣與熱情。如何能讓學(xué)生程度的消化知識(shí),提高學(xué)習(xí)熱情是教者必須思考的問題。
在本節(jié)課的教學(xué)過程中,本人引導(dǎo)學(xué)生的學(xué)法為思考問題、共同探討、解決問題簡(jiǎn)單應(yīng)用、重現(xiàn)探索過程、練習(xí)鞏固。讓學(xué)生參與探索的全部過程,讓學(xué)生在獲取新知識(shí)及解決問題的方法后,合作交流、共同探索,使之由被動(dòng)學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)化為主動(dòng)的自主學(xué)習(xí)。
3、預(yù)期效果
本節(jié)課預(yù)期讓學(xué)生能正確理解誘導(dǎo)公式的發(fā)現(xiàn)、證明過程,掌握誘導(dǎo)公式,并能熟練應(yīng)用誘導(dǎo)公式了解一些簡(jiǎn)單的化簡(jiǎn)問題。
數(shù)學(xué)高三教案10
教學(xué)目的:掌握?qǐng)A的標(biāo)準(zhǔn)方程,并能解決與之有關(guān)的問題
教學(xué)重點(diǎn):圓的標(biāo)準(zhǔn)方程及有關(guān)運(yùn)用
教學(xué)難點(diǎn):標(biāo)準(zhǔn)方程的靈活運(yùn)用
教學(xué)過程:
一、導(dǎo)入新課,探究標(biāo)準(zhǔn)方程
二、掌握知識(shí),鞏固練習(xí)
練習(xí):
1.說出下列圓的方程
、艌A心(3,-2)半徑為5
、茍A心(0,3)半徑為3
2.指出下列圓的圓心和半徑
、牛▁-2)2+(y+3)2=3
、苮2+y2=2
⑶x2+y2-6x+4y+12=0
3.判斷3x-4y-10=0和x2+y2=4的位置關(guān)系
4.圓心為(1,3),并與3x-4y-7=0相切,求這個(gè)圓的方程
三、引伸提高,講解例題
例1、圓心在y=-2x上,過p(2,-1)且與x-y=1相切求圓的'方程(突出待定系數(shù)的數(shù)學(xué)方法)
練習(xí):1、某圓過(-2,1)、(2,3),圓心在x軸上,求其方程。
2、某圓過A(-10,0)、B(10,0)、C(0,4),求圓的方程。
例2:某圓拱橋的跨度為20米,拱高為4米,在建造時(shí)每隔4米加一個(gè)支柱支撐,求A2P2的長(zhǎng)度。
例3、點(diǎn)M(x0,y0)在x2+y2=r2上,求過M的圓的切線方程(一題多解,訓(xùn)練思維)
四、小結(jié)練習(xí)P771,2,3,4
五、作業(yè)P811,2,3,4
數(shù)學(xué)高三教案11
教學(xué)目標(biāo):
結(jié)合已學(xué)過的數(shù)學(xué)實(shí)例和生活中的實(shí)例,體會(huì)演繹推理的重要性,掌握演繹推理的基本模式,并能運(yùn)用它們進(jìn)行一些簡(jiǎn)單推理。
教學(xué)重點(diǎn):
掌握演繹推理的基本模式,并能運(yùn)用它們進(jìn)行一些簡(jiǎn)單推理。
教學(xué)過程
一、復(fù)習(xí)
二、引入新課
1.假言推理
假言推理是以假言判斷為前提的演繹推理。假言推理分為充分條件假言推理和必要條件假言推理兩種。
(1)充分條件假言推理的基本原則是:小前提肯定大前提的前件,結(jié)論就肯定大前提的后件;小前提否定大前提的后件,結(jié)論就否定大前提的前件。
(2)必要條件假言推理的基本原則是:小前提肯定大前提的后件,結(jié)論就要肯定大前提的前件;小前提否定大前提的前件,結(jié)論就要否定大前提的后件。
2.三段論
三段論是指由兩個(gè)簡(jiǎn)單判斷作前提和一個(gè)簡(jiǎn)單判斷作結(jié)論組成的演繹推理。三段論中三個(gè)簡(jiǎn)單判斷只包含三個(gè)不同的概念,每個(gè)概念都重復(fù)出現(xiàn)一次。這三個(gè)概念都有專門名稱:結(jié)論中的賓詞叫“大詞”,結(jié)論中的主詞叫“小詞”,結(jié)論不出現(xiàn)的那個(gè)概念叫“中詞”,在兩個(gè)前提中,包含大詞的叫“大前提”,包含小詞的叫“小前提”。
3.關(guān)系推理指前提中至少有一個(gè)是關(guān)系判斷的推理,它是根據(jù)關(guān)系的邏輯性質(zhì)進(jìn)行推演的?煞譃榧冴P(guān)系推理和混合關(guān)系推理。純關(guān)系推理就是前提和結(jié)論都是關(guān)系判斷的推理,包括對(duì)稱性關(guān)系推理、反對(duì)稱性關(guān)系推理、傳遞性關(guān)系推理和反傳遞性關(guān)系推理。
(1)對(duì)稱性關(guān)系推理是根據(jù)關(guān)系的對(duì)稱性進(jìn)行的推理。
(2)反對(duì)稱性關(guān)系推理是根據(jù)關(guān)系的反對(duì)稱性進(jìn)行的推理。
(3)傳遞性關(guān)系推理是根據(jù)關(guān)系的傳遞性進(jìn)行的推理。
(4)反傳遞性關(guān)系推理是根據(jù)關(guān)系的反傳遞性進(jìn)行的推理。
4.完全歸納推理是這樣一種歸納推理:根據(jù)對(duì)某類事物的全部個(gè)別對(duì)象的考察,已知它們都具有某種性質(zhì),由此得出結(jié)論說:該類事物都具有某種性質(zhì)。
オネ耆歸納推理可用公式表示如下:
オS1具有(或不具有)性質(zhì)P
オS2具有(或不具有)性質(zhì)P……
オSn具有(或不具有)性質(zhì)P
オ(S1S2……Sn是S類的所有個(gè)別對(duì)象)
オニ以,所有S都具有(或不具有)性質(zhì)P
オタ杉,完全歸納推理的基本特點(diǎn)在于:前提中所考察的個(gè)別對(duì)象,必須是該類事物的全部個(gè)別對(duì)象。否則,只要其中有一個(gè)個(gè)別對(duì)象沒有考察,這樣的'歸納推理就不能稱做完全歸納推理。完全歸納推理的結(jié)論所斷定的范圍,并未超出前提所斷定的范圍。所以,結(jié)論是由前提必然得出的。應(yīng)用完全歸納推理,只要遵循以下兩點(diǎn),那末結(jié)論就必然是真實(shí)的:(1)對(duì)于個(gè)別對(duì)象的斷定都是真實(shí)的;(2)被斷定的個(gè)別對(duì)象是該類的全部個(gè)別對(duì)象。
小結(jié):本節(jié)課學(xué)習(xí)了演繹推理的基本模式.
數(shù)學(xué)高三教案12
一、教學(xué)內(nèi)容分析
二面角是我們?nèi)粘I钪薪?jīng)常見到的一個(gè)圖形,它是在學(xué)生學(xué)過空間異面直線所成的角、直線和平面所成角之后,研究的一種空間的角,二面角進(jìn)一步完善了空間角的概念。掌握好本節(jié)課的知識(shí),對(duì)學(xué)生系統(tǒng)地理解直線和平面的知識(shí)、空間想象能力的培養(yǎng),乃至創(chuàng)新能力的培養(yǎng)都具有十分重要的意義。
二、教學(xué)目標(biāo)設(shè)計(jì)
理解二面角及其平面角的概念;能確認(rèn)圖形中的已知角是否為二面角的平面角;能作出二面角的平面角,并能初步運(yùn)用它們解決相關(guān)問題。
三、教學(xué)重點(diǎn)及難點(diǎn)
二面角的平面角的概念的形成以及二面角的平面角的作法。
四、教學(xué)流程設(shè)計(jì)
五、教學(xué)過程設(shè)計(jì)
一、 新課引入
1。復(fù)習(xí)和回顧平面角的有關(guān)知識(shí)。
平面中的角
定義 從一個(gè)頂點(diǎn)出發(fā)的兩條射線所組成的圖形,叫做角
圖形
結(jié)構(gòu) 射線點(diǎn)射線
表示法 AOB,O等
2。復(fù)習(xí)和回顧異面直線所成的角、直線和平面所成的角的定義,及其共同特征。(空間角轉(zhuǎn)化為平面角)
3。觀察:陡峭與否,跟山坡面與水平面所成的角大小有關(guān),而山坡面與水平面所成的角就是兩個(gè)平面所成的角。在實(shí)際生活當(dāng)中,能夠轉(zhuǎn)化為兩個(gè)平面所成角例子非常多,比如在這間教室里,誰能舉出能夠體現(xiàn)兩個(gè)平面所成角的實(shí)例?(如圖1,課本的開合、門或窗的開關(guān)。)從而,引出二面角的定義及相關(guān)內(nèi)容。
二、學(xué)習(xí)新課
(一)二面角的定義
平面中的角 二面角
定義 從一個(gè)頂點(diǎn)出發(fā)的兩條射線所組成的圖形,叫做角 課本P17
圖形
結(jié)構(gòu) 射線點(diǎn)射線 半平面直線半平面
表示法 AOB,O等 二面角a或—AB—
。ǘ┒娼堑膱D示
1。畫出直立式、平臥式二面角各一個(gè),并分別給予表示。
2。在正方體中認(rèn)識(shí)二面角。
(三)二面角的平面角
平面幾何中的角可以看作是一條射線繞其端點(diǎn)旋轉(zhuǎn)而成,它有一個(gè)旋轉(zhuǎn)量,它的大小可以度量,類似地,二面角也可以看作是一個(gè)半平面以其棱為軸旋轉(zhuǎn)而成,它也有一個(gè)旋轉(zhuǎn)量,那么,二面角的大小應(yīng)該怎樣度量?
1。二面角的平面角的定義(課本P17)。
2。AOB的大小與點(diǎn)O在棱上的位置無關(guān)。
[說明]①平面與平面的位置關(guān)系,只有相交或平行兩種情況,為了對(duì)相交平面的相互位置作進(jìn)一步的探討,有必要來研究二面角的度量問題。
、谂c兩條異面直線所成的角、直線和平面所成的角做類比,用平面角去度量。
、鄱娼堑钠矫娼堑娜齻(gè)主要特征:角的頂點(diǎn)在棱上;角的兩邊分別在兩個(gè)半平面內(nèi);角的兩邊分別與棱垂直。
3。二面角的平面角的范圍:
。ㄋ模├}分析
例1 一張邊長(zhǎng)為a的正三角形紙片ABC,以它的高AD為折痕,將其折成一個(gè) 的二面角,求此時(shí)B、C兩點(diǎn)間的距離。
[說明] ①檢查學(xué)生對(duì)二面角的平面角的定義的掌握情況。
、诜矍昂髴(yīng)注意哪些量的位置和數(shù)量發(fā)生了變化, 哪些沒變?
例2 如圖,已知邊長(zhǎng)為a的等邊三角形 所在平面外有一點(diǎn)P,使PA=PB=PC=a,求二面角 的大小。
[說明] ①求二面角的步驟:作證算答。
、谝龑(dǎo)學(xué)生掌握解題可操作性的通法(定義法和線面垂直法)。
例3 已知正方體 ,求二面角 的大小。(課本P18例1)
[說明] 使學(xué)生進(jìn)一步熟悉作二面角的平面角的方法。
。ㄎ澹﹩栴}拓展
例4 如圖,山坡的傾斜度(坡面與水平面所成二面角的度數(shù))是 ,山坡上有一條直道CD,它和坡腳的水平線AB的夾角是 ,沿這條路上山,行走100米后升高多少米?
[說明]使學(xué)生明白數(shù)學(xué)既來源于實(shí)際又服務(wù)于實(shí)際。
三、鞏固練習(xí)
1。在棱長(zhǎng)為1的正方體 中,求二面角 的大小。
2。 若二面角 的大小為 ,P在平面 上,點(diǎn)P到 的距離為h,求點(diǎn)P到棱l的距離。
四、課堂小結(jié)
1。二面角的.定義
2。二面角的平面角的定義及其范圍
3。二面角的平面角的常用作圖方法
4。求二面角的大。ㄗ髯C算答)
五、作業(yè)布置
1。課本P18練習(xí)14。4(1)
2。在 二面角的一個(gè)面內(nèi)有一個(gè)點(diǎn),它到另一個(gè)面的距離是10,求它到棱的距離。
3。把邊長(zhǎng)為a的正方形ABCD以BD為軸折疊,使二面角A—BD—C成 的二面角,求A、C兩點(diǎn)的距離。
六、教學(xué)設(shè)計(jì)說明
本節(jié)課的設(shè)計(jì)不是簡(jiǎn)單地將概念直接傳受給學(xué)生,而是考慮到知識(shí)的形成過程,設(shè)法從學(xué)生的數(shù)學(xué)現(xiàn)實(shí)出發(fā),調(diào)動(dòng)學(xué)生積極參與探索、發(fā)現(xiàn)、問題解決全過程。二面角及二面角的平面角這兩大概念的引出均運(yùn)用了類比的手段和方法。教學(xué)過程中通過教師的層層鋪墊,學(xué)生的主動(dòng)探究,使學(xué)生經(jīng)歷概念的形成、發(fā)展和應(yīng)用過程,有意識(shí)地加強(qiáng)了知識(shí)形成過程的教學(xué)。
數(shù)學(xué)高三教案13
教學(xué)目標(biāo):明確等差數(shù)列的定義,掌握等差數(shù)列的通項(xiàng)公式,會(huì)解決知道an,a1,d,n中的三個(gè),求另外一個(gè)的問題;培養(yǎng)學(xué)生觀察能力,進(jìn)一步提高學(xué)生推理、歸納能力,培養(yǎng)學(xué)生的'應(yīng)用意識(shí).
教學(xué)重點(diǎn):1.等差數(shù)列的概念的理解與掌握. 2.等差數(shù)列的通項(xiàng)公式的推導(dǎo)及應(yīng)用.教學(xué)難點(diǎn):等差數(shù)列“等差”特點(diǎn)的理解、把握和應(yīng)用.教學(xué)過程:
、.復(fù)習(xí)回顧上兩節(jié)課我們共同學(xué)習(xí)了數(shù)列的定義及給出數(shù)列的兩種方法——通項(xiàng)公式和遞推公式.這兩個(gè)公式從不同的角度反映數(shù)列的特點(diǎn),下面我們看這樣一些例子
、.講授新課10,8,6,4,2,…; 21,21,22,22,23,23,24,24,25 2,2,2,2,2,…首先,請(qǐng)同學(xué)們仔細(xì)觀察這些數(shù)列有什么共同的特點(diǎn)?是否可以寫出這些數(shù)列的通項(xiàng)公式?(引導(dǎo)學(xué)生積極思考,努力尋求各數(shù)列通項(xiàng)公式,并找出其共同特點(diǎn))它們的共同特點(diǎn)是:從第2項(xiàng)起,每一項(xiàng)與它的前一項(xiàng)的“差”都等于同一個(gè)常數(shù).也就是說,這些數(shù)列均具有相鄰兩項(xiàng)之差“相等”的特點(diǎn).具有這種特點(diǎn)的`數(shù)列,我們把它叫做等差數(shù)列.
1.定義等差數(shù)列:一般地,如果一個(gè)數(shù)列從第2項(xiàng)起,每一項(xiàng)與它的前一項(xiàng)的差等于同一個(gè)常數(shù),那么這個(gè)數(shù)列就叫做等差數(shù)列,這個(gè)常數(shù)叫做等差數(shù)列的公差,通常用字母d表示.
2.等差數(shù)列的通項(xiàng)公式等差數(shù)列定義是由一數(shù)列相鄰兩項(xiàng)之間關(guān)系而得.若一等差數(shù)列{an}的首項(xiàng)是a1,公差是d,則據(jù)其定義可得:(n-1)個(gè)等式若將這n-1個(gè)等式左右兩邊分別相加,則可得:an-a1=(n-1)d即:an=a1+(n-1)d當(dāng)n=1時(shí),等式兩邊均為a1,即上述等式均成立,則對(duì)于一切n∈N-時(shí)上述公式都成立,所以它可作為數(shù)列{an}的通項(xiàng)公式.看來,若已知一數(shù)列為等差數(shù)列,則只要知其首項(xiàng)a1和公差d,便可求得其通項(xiàng).由通項(xiàng)公式可類推得:am=a1+(m-1)d,即:a1=am-(m-1)d,則:an=a1+(n-1)d=am-(m-1)d+(n-1)d=am+(n-m)d.如:a5=a4+d=a3+2d=a2+3d=a1+4d
請(qǐng)同學(xué)們來思考這樣一個(gè)問題.如果在a與b中間插入一個(gè)數(shù)A,使a、A、b成等差數(shù)列,那么A應(yīng)滿足什么條件?由等差數(shù)列定義及a、A、b成等差數(shù)列可得:A-a=b-A,即:a=.反之,若A=,則2A=a+b,A-a=b-A,即a、A、b成等差數(shù)列.總之,A= a,A,b成等差數(shù)列.如果a、A、b成等差數(shù)列,那么a叫做a與b的等差中項(xiàng).例題講解[
例1]在等差數(shù)列{an}中,已知a5=10,a15=25,求a25.
思路一:根據(jù)等差數(shù)列的已知兩項(xiàng),可求出a1和d,然后可得出該數(shù)列的通項(xiàng)公式,便可求出a25.
思路二:若注意到已知項(xiàng)為a5與a15,所求項(xiàng)為a25,則可直接利用關(guān)系式an=am+(n-m)d.這樣可簡(jiǎn)化運(yùn)算.思路三:若注意到在等差數(shù)列{an}中,a5,a15,a25也成等差數(shù)列,則利用等差中項(xiàng)關(guān)系式,便可直接求出a25的值.
[例2](1)求等差數(shù)列8,5,2…的第20項(xiàng).分析:由給出的三項(xiàng)先找到首項(xiàng)a1,求出公差d,寫出通項(xiàng)公式,然后求出所要項(xiàng)
答案:這個(gè)數(shù)列的第20項(xiàng)為-49. (2)-401是不是等差數(shù)列-5,-9,-13…的項(xiàng)?如果是,是第幾項(xiàng)?分析:要想判斷-401是否為這數(shù)列的一項(xiàng),關(guān)鍵要求出通項(xiàng)公式,看是否存在正整數(shù)n,可使得an=-401. ∴-401是這個(gè)數(shù)列的第100項(xiàng).
、.課堂練習(xí)
1.(1)求等差數(shù)列3,7,11,……的'第4項(xiàng)與第10項(xiàng).
(2)求等差數(shù)列10,8,6,……的第20項(xiàng). (3)100是不是等差數(shù)列2,9,16,……的項(xiàng)?如果是,是第幾項(xiàng)?如果不是,說明理由. 2.在等差數(shù)列{an}中,
(1)已知a4=10,a7=19,求a1與d;
(2)已知a3=9,a9=3,求a12.
、.課時(shí)小結(jié)通過本節(jié)學(xué)習(xí),首先要理解與掌握等差數(shù)列的定義及數(shù)學(xué)表達(dá)式:an-an-1=d(n≥2).其次,要會(huì)推導(dǎo)等差數(shù)列的通項(xiàng)公式:an=a1+(n-1)d(n≥1),并掌握其基本應(yīng)用.最后,還要注意一重要關(guān)系式:an=am+(n-m)d的理解與應(yīng)用以及等差中項(xiàng)。
、.課后作業(yè)課本P39習(xí)題1,2,3,4
數(shù)學(xué)高三教案14
考試要求 重難點(diǎn)擊 命題展望
1.理解復(fù)數(shù)的基本概念、復(fù)數(shù)相等的充要條件.
2.了解復(fù)數(shù)的代數(shù)表示法及其幾何意義.
3.會(huì)進(jìn)行復(fù)數(shù)代數(shù)形式的四則運(yùn)算.了解復(fù)數(shù)的代數(shù)形式的加、減運(yùn)算及其運(yùn)算的幾何意義.
4.了解從自然數(shù)系到復(fù)數(shù)系的關(guān)系及擴(kuò)充的基本思想,體會(huì)理性思維在數(shù)系擴(kuò)充中的作用. 本章重點(diǎn):1.復(fù)數(shù)的有關(guān)概念;2.復(fù)數(shù)代數(shù)形式的四則運(yùn)算.
本章難點(diǎn):運(yùn)用復(fù)數(shù)的有關(guān)概念解題. 近幾年高考對(duì)復(fù)數(shù)的考查無論是試題的難度,還是試題在試卷中所占 比例都是呈下降趨勢(shì),常以選擇題、填空題形式出現(xiàn),多為容易題.在復(fù)習(xí)過程中,應(yīng)將復(fù)數(shù)的概念及運(yùn)算放在首位.
知識(shí)網(wǎng)絡(luò)
15.1 復(fù)數(shù)的概念及其運(yùn)算
典例精析
題型一 復(fù)數(shù)的概念
【例1】 (1)如果復(fù)數(shù)(m2+i)(1+mi)是實(shí)數(shù),則實(shí)數(shù)m= ;
(2)在復(fù)平面內(nèi),復(fù)數(shù)1+ii對(duì)應(yīng)的點(diǎn)位于第 象限;
(3)復(fù)數(shù)z=3i+1的共軛復(fù)數(shù)為z= .
【解 析】 (1)(m2+i)(1+mi)=m2-m+(1+m3)i是實(shí)數(shù)1+m3=0m=-1.
(2)因?yàn)?+ii=i(1+i)i2=1-i,所以在復(fù)平面內(nèi)對(duì) 應(yīng)的點(diǎn)為(1,-1),位于第四象限.
(3)因?yàn)閦=1+3i,所以z=1-3i.
【點(diǎn)撥】 運(yùn)算此類 題目需注意復(fù)數(shù)的代數(shù)形式z=a+bi(a,bR),并注意復(fù)數(shù)分為實(shí)數(shù)、虛數(shù)、純虛數(shù),復(fù)數(shù)的幾何意義,共軛復(fù)數(shù)等概念.
【變式訓(xùn)練1】(1)如果z=1-ai1+ai為純虛數(shù),則實(shí)數(shù)a等于()
A.0 B.-1 C.1 D.-1或1
(2)在復(fù)平面內(nèi),復(fù)數(shù)z=1-ii(i是虛數(shù)單位)對(duì)應(yīng)的點(diǎn)位于()
A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限
【解析】(1)設(shè)z=xi,x0,則
xi=1-ai1+ai1+ax-(a+x)i=0 或 故選D.
(2)z=1-ii=(1-i)(-i)=-1-i,該復(fù)數(shù)對(duì)應(yīng)的點(diǎn)位于第三象限.故選C.
題型二 復(fù)數(shù)的相等
【例2】(1)已知復(fù)數(shù)z0=3+2i,復(fù)數(shù)z滿足zz0=3z+z0,則復(fù)數(shù)z= ;
(2)已知m1+i=1-ni, 其中m,n是實(shí)數(shù),i是虛數(shù)單位,則m+ni= ;
(3)已知關(guān)于x的方程x2+(k+2i)x+2+ki=0有實(shí)根,則這個(gè)實(shí)根為 ,實(shí)數(shù)k的值為.
【解析】(1)設(shè)z=x+yi(x,yR),又z0=3+2i,
代入zz0=3z+z0得(x+yi)(3+2i)=3(x+yi)+3+2i,
整理得 (2y+3)+(2-2x)i=0,
則由復(fù)數(shù)相等的條件得
解得 所以z=1- .
(2)由已知得m=(1-ni)(1+i)=(1+n)+(1-n)i.
則由復(fù)數(shù)相等的條件得
所以m+ni=2+i.
(3)設(shè)x=x0是方程的實(shí)根, 代入方程并整理得
由復(fù)數(shù)相等的充要條件得
解得 或
所以方程的.實(shí)根為x=2或x= -2,
相應(yīng)的k值為k=-22或k=22.
【點(diǎn)撥】復(fù)數(shù)相等須先化為z=a+bi(a,bR)的形式,再由相等 得實(shí)部與實(shí)部相等、虛部與虛部相等.
【變式訓(xùn)練2】(1)設(shè)i是虛數(shù)單位,若1+2i1+i=a+bi(a,bR),則a+b的值是()
A.-12 B.-2 C.2 D.12
(2)若(a-2i)i=b+i,其中a,bR,i為虛數(shù)單位,則a+b=.
【解析】(1)C.1+2i1+i=(1+2i)(1-i)(1+i)(1-i)= 3+i2,于是a+b=32+12=2.
(2)3.2+ai=b+ia=1,b= 2.
題 型三 復(fù)數(shù)的運(yùn)算
【例3】 (1)若復(fù)數(shù)z=-12+32i, 則1+z+z2+z3++z2 008= ;
(2)設(shè)復(fù)數(shù)z滿足z+|z|=2+i,那么z= .
【解析】 (1)由已知得z2=-12-32i,z3=1,z4=-12+32i =z.
所以zn具有周期性,在一個(gè)周期內(nèi)的和為0,且周期為3.
所以1+z+z2+z3++z2 008
=1+z+(z2+z3+z4)++(z2 006+z2 007+z2 008)
=1+z=12+32i.
(2)設(shè)z=x+yi(x,yR),則x+yi+x2+y2=2+i,
所以 解得 所以z= +i.
【點(diǎn)撥】 解(1)時(shí)要注意x3=1(x-1)(x2+x+1)=0的三個(gè)根為1,,-,
其中=-12+32i,-=-12-32i, 則
1++2=0, 1+-+-2=0 ,3=1,-3=1,-=1,2=-,-2=.
解(2)時(shí)要注意|z|R,所以須令z=x +yi.
【變式訓(xùn)練3】(1)復(fù)數(shù)11+i+i2等于()
A.1+i2 B.1-i2 C.-12 D.12
(2)(2010江西鷹潭)已知復(fù)數(shù)z=23-i1+23i+(21-i)2 010,則復(fù)數(shù)z等于()
A.0 B.2 C.-2i D.2i
【解析】(1 )D.計(jì)算容易有11+i+i2=12.
(2)A.
總結(jié)提高
復(fù)數(shù)的代數(shù)運(yùn)算是重點(diǎn),是每年必考內(nèi)容之一,復(fù)數(shù)代數(shù)形式的運(yùn)算:①加減法按合并同類項(xiàng)法則進(jìn)行;②乘法展開、除法須分母實(shí)數(shù)化.因此,一些復(fù)數(shù)問題只需設(shè)z=a+bi(a,bR)代入原式后,就 可以將復(fù)數(shù)問題化歸為實(shí)數(shù)問題來解決.
數(shù)學(xué)高三教案15
【學(xué)習(xí)目標(biāo)】
一、過程目標(biāo)
1通過師生之間、學(xué)生與學(xué)生之間的互相交流,培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)交流能力和與人合作的精神。
2通過對(duì)對(duì)數(shù)函數(shù)的學(xué)習(xí),樹立相互聯(lián)系、相互轉(zhuǎn)化的觀點(diǎn),滲透數(shù)形結(jié)合的數(shù)學(xué)思想。
3通過對(duì)對(duì)數(shù)函數(shù)有關(guān)性質(zhì)的研究,培養(yǎng)學(xué)生觀察、分析、歸納的思維能力。
二、識(shí)技能目標(biāo)
1理解對(duì)數(shù)函數(shù)的概念,能正確描繪對(duì)數(shù)函數(shù)的圖象,感受研究對(duì)數(shù)函數(shù)的意義。
2掌握對(duì)數(shù)函數(shù)的性質(zhì),并能初步應(yīng)用對(duì)數(shù)的性質(zhì)解決簡(jiǎn)單問題。
三、情感目標(biāo)
1通過學(xué)習(xí)對(duì)數(shù)函數(shù)的概念、圖象和性質(zhì),使學(xué)生體會(huì)知識(shí)之間的`有機(jī)聯(lián)系,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。
2在教學(xué)過程中,通過對(duì)數(shù)函數(shù)有關(guān)性質(zhì)的研究,培養(yǎng)觀察、分析、歸納的思維能力以及數(shù)學(xué)交流能力,增強(qiáng)學(xué)習(xí)的積極性,同時(shí)培養(yǎng)學(xué)生傾聽、接受別人意見的優(yōu)良品質(zhì)。
教學(xué)重點(diǎn)難點(diǎn):
1對(duì)數(shù)函數(shù)的定義、圖象和性質(zhì)。
2對(duì)數(shù)函數(shù)性質(zhì)的初步應(yīng)用。
教學(xué)工具:多媒體
【學(xué)前準(zhǔn)備】對(duì)照指數(shù)函數(shù)試研究對(duì)數(shù)函數(shù)的定義、圖象和性質(zhì)。
【數(shù)學(xué)高三教案】相關(guān)文章:
高三數(shù)學(xué)備課教案01-03
高三數(shù)學(xué)教案10-31
人教版高三數(shù)學(xué)教案12-13
高三數(shù)學(xué)優(yōu)秀教案7篇01-13
高三數(shù)學(xué)數(shù)列教案7篇01-17
高三數(shù)學(xué)備課教案4篇01-03