高三数学教案
高三数学教案
作为一位优秀的人民教师,时常需要用到教案,借助教案可以提高教学质量,收到预期的教学效果。那么问题来了,教案应该怎么写?以下是小编精心整理的高三数学教案,欢迎大家分享。
高三数学教案1
内容提要:本文把常见的排列问题归纳成三种典型问题,并在排列的一般规定性下,对每一种类型的问题通过典型例题归纳出相应的解决方案,并附以近年的高考原题及解析,使我们对排列问题的认识更深入本质,对排列问题的解决更有章法可寻。
关键词: 特殊优先,大元素,捆绑法,插空法,等机率法
排列问题的应用题是学生学习的难点,也是高考的必考内容,笔者在教学中尝试将排列
问题归纳为三种类型来解决:
下面就每一种题型结合例题总结其特点和解法,并附以近年的高考原题供读者参研。
一、能排不能排排列问题(即特殊元素在特殊位置上有特别要求的排列问题)
解决此类问题的关键是特殊元素或特殊位置优先。或使用间接法。
例1:(1)7位同学站成一排,其中甲站在中间的位置,共有多少种不同的排法?
(2)7位同学站成一排,甲、乙只能站在两端的排法共有多少种?
(3)7位同学站成一排,甲、乙不能站在排头和排尾的排法共有多少种?
(4)7位同学站成一排,其中甲不能在排头、乙不能站排尾的排法共有多少种?
解析:
(1)先考虑甲站在中间有1种方法,再在余下的6个位置排另外6位同学,共 种方法;
(2)先考虑甲、乙站在两端的排法有 种,再在余下的5个位置排另外5位同学的排法有 种,共 种方法;
(3) 先考虑在除两端外的5个位置选2个安排甲、乙有 种,再在余下的5个位置排另外5位同学排法有 种,共 种方法;本题也可考虑特殊位置优先,即两端的排法有 ,中间5个位置有 种,共 种方法;
(4)分两类乙站在排头和乙不站在排头,乙站在排头的排法共有 种,乙不站在排头的排法总数为:先在除甲、乙外的5人中选1人安排在排头的方法有 种,中间5个位置选1个安排乙的方法有 ,再在余下的5个位置排另外5位同学的排法有 ,故共有 种方法;本题也可考虑间接法,总排法为 ,不符合条件的甲在排头和乙站排尾的排法均为 ,但这两种情况均包含了甲在排头和乙站排尾的情况,故共有 种。
例2。某天课表共六节课,要排政治、语文、数学、物理、化学、体育共六门课程,如果第一节不排体育,最后一节不排数学,共有多少种不同的排课方法?
解法1:对特殊元素数学和体育进行分类解决
(1)数学、体育均不排在第一节和第六节,有 种,其他有 种,共有 种;
(2)数学排在第一节、体育排在第六节有一种,其他有 种,共有 种;
(3)数学排在第一节、体育不在第六节有 种,其他有 种,共有 种;
(4)数学不排在第一节、体育排在第六节有 种,其他有 种,共有 种;
所以符合条件的排法共有 种
解法2:对特殊位置第一节和第六节进行分类解决
(1)第一节和第六节均不排数学、体育有 种,其他有 种,共有 种;
(2)第一节排数学、第六节排体育有一种,其他有 种,共有 种;
(3)第一节排数学、第六节不排体育有 种,其他有 种,共有 种;
(4)第一节不排数学、第六节排体育有 种,其他有 种,共有 种;
所以符合条件的.排法共有 种。
解法3:本题也可采用间接排除法解决
不考虑任何限制条件共有 种排法,不符合题目要求的排法有:(1)数学排在第六节有 种;(2)体育排在第一节有 种;考虑到这两种情况均包含了数学排在第六节和体育排在第一节的情况 种所以符合条件的排法共有 种
附:
1、(20xx北京卷)五个工程队承建某项工程的五个不同的子项目,每个工程队承建1项,其中甲工程队不能承建1号子项目,则不同的承建方案共有( )
(A) 种 (B) 种 (C) 种 (D) 种
解析:本题在解答时将五个不同的子项目理解为5个位置,五个工程队相当于5个不同的元素,这时问题可归结为能排不能排排列问题(即特殊元素在特殊位置上有特别要求的排列问题),先排甲工程队有 ,其它4个元素在4个位置上的排法为 种,总方案为 种。故选(B)。
2、(20xx全国卷Ⅱ)在由数字0,1,2,3,4,5所组成的没有重复数字的四位数中,不能被5整除的数共有 个。
解析:本题在解答时只须考虑个位和千位这两个特殊位置的限制,个位为1、2、3、4中的某一个有4种方法,千位在余下的4个非0数中选择也有4种方法,十位和百位方法数为 种,故方法总数为 种。
3、(20xx福建卷)从6人中选出4人分别到巴黎、伦敦、悉尼、莫斯科四个城市游览,要求每个城市有一人游览,每人只游览一个城市,且这6人中甲、乙两人不去巴黎游览,则不同的选择方案共有 ( )
A、300种 B、240种 C、144种 D、96种
解析:本题在解答时只须考虑巴黎这个特殊位置的要求有4种方法,其他3个城市的排法看作标有这3个城市的3个签在5个位置(5个人)中的排列有 种,故方法总数为 种。故选(B)。
上述问题归结为能排不能排排列问题,从特殊元素和特殊位置入手解决,抓住了问题的本质,使问题清晰明了,解决起来顺畅自然。
二、相邻不相邻排列问题(即某两或某些元素不能相邻的排列问题)
相邻排列问题一般采用大元素法,即将相邻的元素捆绑作为一个元素,再与其他元素进行排列,解答时注意释放大元素,也叫捆绑法。不相邻排列问题(即某两或某些元素不能相邻的排列问题)一般采用插空法。
例3:7位同学站成一排,
(1)甲、乙和丙三同学必须相邻的排法共有多少种?
(2)甲、乙和丙三名同学都不能相邻的排法共有多少种?
(3)甲、乙两同学间恰好间隔2人的排法共有多少种?
解析:
(1)第一步、将甲、乙和丙三人捆绑成一个大元素与另外4人的排列为 种,
第二步、释放大元素,即甲、乙和丙在捆绑成的大元素内的排法有 种,所以共 种;
(2)第一步、先排除甲、乙和丙之外4人共 种方法,第二步、甲、乙和丙三人排在4人排好后产生的5个空挡中的任何3个都符合要求,排法有 种,所以共有 种;(3)先排甲、乙,有 种排法,甲、乙两人中间插入的2人是从其余5人中选,有 种排法,将已经排好的4人当作一个大元素作为新人参加下一轮4人组的排列,有 种排法,所以总的排法共有 种。
附:1、(20xx辽宁卷)用1、2、3、4、5、6、7、8组成没有重复数字的八位数,要求1和2相邻,3与4相邻,5与6相邻,而7与8不相邻,这样的八位数共有 个。(用数字作答)
解析:第一步、将1和2捆绑成一个大元素,3和4捆绑成一个大元素,5和6捆绑成一个大元素,第二步、排列这三个大元素,第三步、在这三个大元素排好后产生的4个空挡中的任何2个排列7和8,第四步、释放每个大元素(即大元素内的每个小元素在捆绑成的大元素内部排列),所以共有 个数。
2、 (20xx。 重庆理)某校高三年级举行一次演讲赛共有10位同学参赛,其中一班有3位,
二班有2位,其它班有5位,若采用抽签的方式确定他们的演讲顺序,则一班有3位同学恰
好被排在一起(指演讲序号相连),而二班的2位同学没有被排在一起的概率为 ( )
A、B、C、D。
解析:符合要求的基本事件(排法)共有:第一步、将一班的3位同学捆绑成一个大元素,第二步、这个大元素与其它班的5位同学共6个元素的全排列,第三步、在这个大元素与其它班的5位同学共6个元素的全排列排好后产生的7个空挡中排列二班的2位同学,第四步、释放一班的3位同学捆绑成的大元素,所以共有 个;而基本事件总数为 个,所以符合条件的概率为 。故选( B )。
3、(20xx京春理)某班新年联欢会原定的5个节目已排成节目单,开演前又增加了两个新节目。如果将这两个节目插入原节目单中,那么不同插法的种数为( )
A、42 B、30 C、20 D、12
解析:分两类:增加的两个新节目不相邻和相邻,两个新节目不相邻采用插空法,在5个节目产生的6个空挡排列共有 种,将两个新节目捆绑作为一个元素叉入5个节目产生的6个空挡中的一个位置,再释放两个新节目 捆绑成的大元素,共有 种,再将两类方法数相加得42种方法。故选( A )。
三、机会均等排列问题(即某两或某些元素按特定的方式或顺序排列的排列问题)
解决机会均等排列问题通常是先对所有元素进行全排列,再借助等可能转化,即乘以符合要求的某两(或某些)元素按特定的方式或顺序排列的排法占它们(某两(或某些)元素)全排列的比例,称为等机率法或将特定顺序的排列问题理解为组合问题加以解决。
例4、 7位同学站成一排。
(1)甲必须站在乙的左边?
(2)甲、乙和丙三个同学由左到右排列?
解析:
(1)7位同学站成一排总的排法共 种,包括甲、乙在内的7位同学排队只有甲站在乙的左边和甲站在乙的右边两类,它们的机会是均等的,故满足要求的排法为 ,本题也可将特定顺序的排列问题理解为组合问题加以解决,即先在7个位置中选出2个位置安排甲、乙, 由于甲在乙的左边共有 种,再将其余5人在余下的5个位置排列有 种,得排法数为 种;
(2)参见(1)的分析得 (或 )。
本文通过较为清晰的脉络把排列问题分为三种类型,使我们对排列问题有了比较系统的认识。但由于排列问题种类繁多,总会有些问题不能囊括其中,也一定存在许多不足,希望读者能和我一起研究完善。
高三数学教案2
一、教材分析:
本节课是《普通高中课程标准实验教科书数学》(人民教育出版社、课程教材研究所A版教材)选修2-2中第§1.1.3节.作为导数概念的下位概念课,它是在学生学习了上位概念——平均变化率,瞬时变化率,及刚刚学习了用极限定义导数基础,进一步从几何意义的基础上理解导数的含义与价值,是可以充分应用信息技术进行概念教学与问题探究的内容.导数的几何意义的学习为下位内容——常见函数导数的计算,导数是研究函数中的应用及研究函数曲线与直线的位置关系的基础.因此,导数的几何意义有承前启后的重要作用.
二、教学目标
【知识与技能目标】
(1)知道曲线的切线定义,理解导数的几何意义;
——让学生感知和初步理解函数在处的导数的几何意义就是函数的图像在处的切线的斜率,即=切线的斜率.
(2)导数几何意义简单的应用.
——用导数的几何意义解释实际生活问题,初步体会“逼近”和“以直代曲”的数学思想方法.
【过程与方法目标】
(1)回顾圆锥曲线的切线的概念,复习导数概念,寻找在处的瞬时变化率的几何意义;
(2)观察P7上探究问题,利用几何画板进行探究,由学生参与操作,发现割线变化趋势,分析整理成结论;
(3)通过学生经历或观察感知由割线逼近“变成”切线的过程,理解导数的几何意义;
(4)高台跳水模型中,利用导数的几何意义,描述比较在,,处的变化情况,达到梳理新知的目的,渗透“以直代曲”的数学思想;
(5)通过分析导数的几何意义,研究在实际生活问题中,用区间较小的范围的平均变化率,来解决实际问题的瞬时变化率.
【情感态度价值观目标】
(1)经过几何画板演示割线“逼近”成切线过程,让学生感受函数图像的切线“形成”过程,获得函数图像的切线的意义;
(2)利用“以直代曲”的近似替代的方法,养成学生分析问题解决问题的方法,初步体会发现问题的乐趣;
(3)增强学生问题应用意识教育,让学生获得学习数学的兴趣与信心.
三、重点、难点
重点:导数的几何意义,导数的实际应用,“以直代曲”数学思想方法.
难点:对导数几何意义的理解与掌握,在每处“附近”变化率与瞬时变化率的近似关系的理解.
关键:由割线趋向切线动态变化效果,由割线“逼近”成切线的理解.
四、教学过程
教学环节
教学内容
师生互动
设计意图
温故知新
诱发思考
1.初中平面几何中圆的'切线的定义;
2.公共点的个数是否适应一般曲线的切线的定义的讨论;
3.用幻灯片演示圆的切线和一般曲线的切线情形.
回顾:初中平面几何中圆的切线的定义是什么?
思考:这种定义是否适用于一般曲线的切线呢?
提问:你能否用你已经学过的函数曲线的切线举出反例?
强调:圆是一种特殊的曲线,这种定义并不适用于一般曲线的切线.
教师提出三个层次的问题,由学生思考后回答,诱发学生对圆的切线定义的局限的反思;
借助幻灯片演示感知曲线切线定义的各种情形,为寻找切线的逼近定义提供“亲身”经历.
实验观察
思维辨析
演示实验:如图,当点(,,,)没着曲线趋近点时,割线的变化趋势是什么(借助几何画板由割线逼近成切线的过程).
演示过程:
板书:1.曲线的切线的定义
当时,割线(确定位置),
PT叫做曲线在点P处的切线.
2.导数的几何意义
函数f(x)在x=x0处的导数是切线PT的斜率k.即
1.交流讨论观察结果;
2.思考割线的斜率与切线的斜率有什么关系;
3.参与分析和推导函数f(x)在x=x0处的导数的几何意义.
1.让学生参与曲线的切的逼近发现过程,初步体会曲线的切线的逼近定义;
2.初步感知数学定义的严谨性和几何意义的直观性;
3.让学生利用已学的导数的定义,推出导数的几何意义,让学生分享发现的快乐.
观察发现思维升华
板书:3.数学思想方法:“以直代曲”思想方法.即
曲线上某点的切线近似代替这一点附近的曲线(通过几何画板演示).
1.教师诱导学生观察,并下结论,教师强调,“以直代曲”的数学思想方法,是微积分学中的重要思想方法.
2.放大点P的附近,感受切线近似于曲线.
1.让学生直观感知:在点P的附近,PP2比PP1更接近曲线f(x),PP3比PP2更接近曲线f(x),…….过点P的切线PT最贴近P附近的曲线f(x).
2.体会“以直代曲”.
学而习之小试牛刀
例1:求抛物线在点处的切线方程.
变式训练:过抛物线的点处的切
线平行直线,
求点的坐标.
1.引导学生分析:切线在切点A处的斜率应该是什么?
2.由学生根据导数的定义式求函数在x=1处的导数,教师写出规范的板书;
3.提出变式训练.
1.初步体会导数的几何意义;
2.回顾用导数的定义求某处的导数;
3.设切点,由求知数来表示导数;
4.规范解题格式
高三数学教案3
根据学科特点,结合我校数学教学的实际情况制定以下教学计划,第二学期高三数学教学计划。
一、教学内容 高中数学所有内容:
抓基础知识和基本技能,抓数学的通性通法,即教材与课程目标中要求我们把握的数学对象的基本性质,处理数学问题基本的、常用的数学思想方法,如归纳、演绎、分析、综合、分类讨论、数形结合等。提高学生的思维品质,以不变应万变,使数学学科的复习更加高效优质。研究《考试说明》,全面掌握教材知识,按照考试说明的要求进行全面复习。把握课本是关键,夯实基础是我们重要工作,提高学生的解题能力是我们目标。研究《课程标准》和《教材》,既要关心《课程标准》中调整的内容及变化的要求,又要重视今年数学不同版本《考试说明》的比较。结合上一年的新课改区高考数学评价报告,对《课程标准》进行横向和纵向的分析,探求命题的变化规律。
二、学情分析:
我今年教授两个班的数学:(17)班和(18)班,经过与同组的其他老师商讨后,打算第一轮20xx年2月底;第二轮从20xx年2月底至5月上旬结束;第三轮从20xx年5月上旬至5月底结束。
(一)同备课组老师之间加强研究
1、研究《课程标准》、参照周边省份20xx年《考试说明》,明确复习教学要求。
2、研究高中数学教材。
处理好几种关系:课标、考纲与教材的关系;教材与教辅资料的关系;重视基础知识与培养能力的关系。
3、研究08年新课程地区高考试题,把握考试趋势。
特别是山东、广东、江苏、海南、宁夏等课改地区的试卷。
4、研究高考信息,关注考试动向。
及时了解09高考动态,适时调整复习方案。
5、研究本校数学教学情况、尤其是本届高三学生的学情。
有的放矢地制订切实可行的校本复习教学计划。
(一)重视课本,夯实基础,建立良好知识结构和认知结构体系 课本是考试内容的载体,是高考命题的依据,也是学生智能的生长点,是最有参考价值的资料。
(二)提升能力,适度创新 考查能力是高考的重点和永恒主题。
教育部已明确指出高考从“以知识立意命题”转向“以能力立意命题”。
(三)强化数学思想方法 数学不仅仅是一种重要的工具,更重要的是一种思维模式,一种思想。
注重对数学思想方法的考查也是高考数学命题的显著特点之一。
数学思想方法是对数学知识最高层次上的概括提炼,它蕴涵于数学知识的发生、发展和应用过程中,能够迁移且广泛应用于相关科学和社会生活,教学工作计划《第二学期高三数学教学计划》。
在复习备考中,要把数学思想方法渗透到每一章、每一节、每一课、每一套试题中去,任何一道精心编拟的数学试题,均蕴涵了极其丰富的数学思想方法,如果注意渗透,适时讲解、反复强调,学生会深入于心,形成良好的思维品格,考试时才会思如泉涌、驾轻就熟,数学思想方法贯穿于整个高中数学的始终,因此在进入高三复习时就需不断利用这些思想方法去处理实际问题,而并非只在高三复习将结束时去讲一两个专题了事。
(四)强化思维过程,提高解题质量 数学基础知识的学习要充分重视知识的形成过程,解数学题要着重研究解题的思维过程,弄清基本数学知识和基本数学思想在解题中的意义和作用,注意多题一解、一题多解和一题多变。
多题一解有利于培养学生的求同思维;一题多解有利于培养学生的求异思维;一题多变有利于培养学生思维的灵活性与深刻性。
在分析解决问题的过程中既构建知识的横向联系,又养成学生多角度思考问题的习惯。
(五)认真总结每一次测试的得失,提高试卷的讲评效果 试卷讲评要有科学性、针对性、辐射性。
讲评不是简单的公布正确答案,一是帮学生分析探求解题思路,二是分析错误原因,吸取教训,三是适当变通、联想、拓展、延伸,以例及类,探求规律。还可横向比较,与其他班级比较,寻找个人教学的薄弱环节。根据所教学生实际有针对性地组题进行强化训练,抓基础题,得到基础分对大部分学校而言就是高考成功,这已是不争的共识。第二轮专题过关,对于高考数学的复习,应在一轮系统学习的基础上,利用专题复习,更能提高数学备考的针对性和有效性。在这一阶段,锻炼学生的综合能力与应试技巧,不要重视知识结构的先后次序,需配合着专题的学习,提高学生采用“配方法、待定系数法、数形结合,分类讨论,换元”等方法解决数学问题的能力,同时针对选择、填空的特色,学习一些解题的特殊技巧、方法,以提高在高考考试中的.对时间的掌控力。第三轮综合模拟,在前两轮复习的基础上,为了增强数学备考的针对性和应试功能,做一定量的高考模拟试题是必须的,也是十分有效的。
四、该阶段需要解决的问题是:
1、强化知识的综合性和交汇性,巩固方法的选择性和灵活性。
2、检查复习的知识疏漏点和解题易错点,探索解题的规律。
3、检验知识网络的生成过程。
4、领会数学思想方法在解答一些高考真题和新颖的模拟试题时的工具性。
五、在有序做好复习工作的同时注意一下几点:
(1)从班级实际出发,我要帮助学生切实做到对基础训练限时完成,加强运算能力的训练,严格答题的规范化,如小括号、中括号等,特别是对那些书写“像雾像雨又像风”的学生要加强指导,确保基本得分。
(2)在考试的方法和策略上做好指导工作,如心理问题的疏导,考试时间的合理安排等等。
(3)与备课组其他老师保持统一,对内协作,对外竞争。自己多做研究工作,如仔细研读订阅的杂志,研究典型试题,把握高考走势。
(4)做到“有练必改,有改必评,有评必纠”。
(5)课内面向大多数同学,课外抓好优等生和边缘生,尤其是边缘生。
班级是一个集体,我们的目标是“水涨船高”,而不是“水落石出”。
(6)要改变教学方式,努力学习和实践我校总结推出的“221”模式。
教学是一门艺术,艺术是无止境的,要一点天份,更要勤奋。
(7)教研组团队合作 虚心学习别人的优点,博采众长,对工作是很有利的。
(8)平等对待学生,关心每一位学生的成长,宗旨是教出来的学生不一定都很优秀,但肯定每一位都有进步;让更多的学生喜欢数学。
高三数学教案4
【学习目标】
一、过程目标
1通过师生之间、学生与学生之间的互相交流,培养学生的数学交流能力和与人合作的精神。
2通过对对数函数的学习,树立相互联系、相互转化的观点,渗透数形结合的'数学思想。
3通过对对数函数有关性质的研究,培养学生观察、分析、归纳的思维能力。
二、识技能目标
1理解对数函数的概念,能正确描绘对数函数的图象,感受研究对数函数的意义。
2掌握对数函数的性质,并能初步应用对数的性质解决简单问题。
三、情感目标
1通过学习对数函数的概念、图象和性质,使学生体会知识之间的有机联系,激发学生的学习兴趣。
2在教学过程中,通过对数函数有关性质的研究,培养观察、分析、归纳的思维能力以及数学交流能力,增强学习的积极性,同时培养学生倾听、接受别人意见的优良品质。
教学重点难点:
1对数函数的定义、图象和性质。
2对数函数性质的初步应用。
教学工具:多媒体
【学前准备】对照指数函数试研究对数函数的定义、图象和性质。
高三数学教案5
【教学目标】
1.初步理解集合的概念,知道常用数集的概念及其记法.
2.理解集合的三个特征,能判断集合与元素之间的关系,正确使用符号 .
3.能根据集合中元素的特点,使用适当的方法和准确的语言将其表示出来,并从中体会到用数学抽象符号刻画客观事物的优越性.
【考纲要求】
1. 知道常用数集的概念及其记法.
2. 理解集合的三个特征,能判断集合与元素之间的关系,正确使用符号 .
【课前导学】
1.集合的含义: 构成一个集合.
(1)集合中的元素及其表示: .
(2)集合中的元素的特性: .
(3)元素与集合的关系:
(i)如果a是集合A的元素,就记作__________读作“___________________”;
(ii)如果a不是集合A的元素,就记作______或______读作“_______________”.
【思考】构成集合的元素是不是只能是数或点?
【答】
2.常用数集及其记法:
一般地,自然数集记作____________,正整数集记作__________或___________,
整数集记作________,有理数记作_______,实数集记作________.
3.集合的分类:
按它的.元素个数多少来分:
(1)________________________叫做有限集;
(2)___________________ _____叫做无限集;
(3)______________ _叫做空集,记为_____________
4.集合的表示方法:
(1)______ __________________叫做列举法;
(2)________________ ________叫做描述法.
(3)______ _________叫做文氏图
【例题讲解】
例1、 下列每组对象能否构成一个集合?
(1) 高一年级所有高个子的学生;(2)平面上到原点的距离等于2的点的全体;
(3)所有正三角形的全体; (4)方程 的实数解;(5)不等式 的所有实数解.
例2、用适当的方法表示下列集合
①由所有大于10且小于20的整数组成的集合记作 ;
②直线 上点的集合记作 ;
③不等式 的解组成的集合记作 ;
④方程组 的解组成的集合记作 ;
⑤第一象限的点组成的集合记作 ;
⑥坐标轴上的点的集合记作 .
例3、已知集合 ,若 中至多只有一个元素,求实数 的取值范围.
【课堂检测】
1.下列对象组成的集体:①不超过45的正整数;②鲜艳的颜色;③中国的大城市;④绝对值最小的实数;⑤高一(2)班中考500分以上的学生,其中为集合的是____________
2.已知2a∈A,a2-a∈A,若A含2个元素,则下列说法中正确的是
①a取全体实数; ②a取除去0以外的所有实数;
③a取除去3以外的所有实数;④a取除去0和3以外的所有实数
3.已知集合 ,则满足条件的实数x组成的集合
【教学反思】
§1.1 集合的含义及其表示
高三数学教案6
一、教材分析:
(一)地位与作用:
《应用举例》通过运用正弦定理、余弦定理解决某些与测量、工业和几何计算有关的实际问题,使学生进一步体会数学在实际中的应用,激发学生学习数学的兴趣,培养学生由实际问题抽象出数学问题并加以解决的能力。从某种意义上讲,这一部分可以视为用代数法解决几何问题的典型内容之一。它是对前面学习的正余弦定理以及三角函数知识的应用推广,有机的将数学理论知识与实际生活联系起来,再次提高学生的数学建模能力。
(二)学情分析:
高中学生的学习以掌握系统的、理性的间接经验为主。然而,间接经验并非学生亲自实践得来的,有可能理解得不深刻。因此,还应适当地参加课外活动,亲自获得一些直接的经验,以加深对间接知识的理解,培养自己综合运用知识,主动探索新知识和创造性地解决问题的能力。高中二年级的学生学习主动性增强,观察力,思维的方向性、目的性更明确,而且他们的独立分析和解决问题的能力也有很大的提高,依赖性减少,他们开始重视把书本知识和实践活动结合起来,形成知识、能力和个性的协调发展。
基于以上我制定如下的教学目标及教学重难点:
(三)教学目标:
1、知识与技能
初步运用正弦定理、余弦定理解决某些与测量、工业和几何计算有关的实际问题。
2、过程与方法
通过解决“测量一个底部不能到达的建筑物的高度”或“测量平面上两个不能到达的地方之间的距离”的问题,初步掌握将实际问题转化为解斜三角形问题的'方法,进一步提高用正弦定理、余弦定理解斜三角形的能力,提高运用数学知识解决实际问题的能力。
3、情感、态度与价值观
通过解决“测量”问题,体会如何将具体的实际问题转化为抽象的数学问题,逐步养成实事求是,扎实严谨的科学态度,学会用数学的思维方式去解决问题,认识世界。
(四)重点难点:
根据知识与技能目标以及学生的逻辑思维能力和知识水平确定以下的教学重难点。
教学重点:如何将实际问题转化为数学问题,并利用解斜三角形的方法予以解决。
教学难点:分析、探究并确定将实际问题转化为数学问题的思路。
为突出重点,突破难点,让学生准确分析题意,加深对实际情况的理解,我把幻灯片与实物投影有机地结合起来,并让学生亲自动手参与具体测量工作,激发学生的学习热情,实现由具体的实际问题向抽象的数学问题转化。重点体现以学生为主体,教师为主导的教学理念。
(五)教具:
多媒体、实物投影、自制测角仪、米尺
二、教法学法
根据化理论、系统论,以教师为主导,学生为主体的原则,结合高二学生的认知特点,喜欢探究事物的本质,创设良好的教学活动环境,控制活动进程,鼓励学生大胆质疑,引发争论,并让学生自由发表各研究小组的见解。同时尊重学生的主体地位,给学生充分的动手时间,进行思考探索,合作交流,以达到对知识的发现和接受,使书本知识成为学生自己的知识,从而达到教学的效果。
三、教学过程:
基于上述教法学法分析,我把教学分为课前和课上两块:
第一块:课前教具准备及材料收集
1、课前简要讲述测角仪原理,学生自己动手制作简易测角仪。
2、课前组织学生去测量沈阳彩电塔的指定相关数据,收集材料。激发学生对家乡的热爱。
3、提出课前思考题:怎样用米尺和测角仪,测算电视塔的高度?
这部分课前准备可以使同学们在活动中感受体验,获得感性的认识,为新课教学奠定基础。
第二块:课上教学研究
第一部分:复习回顾
(1)正弦定理、余弦定理
(2)正弦定理、余弦定理能解决哪些类型的三角形问题?
在此复习旧知为新课做好理论支持,也为数学建模提供思路。
第二部分:设置情境,引出问题
在课前材料准备,和知识储备基础上,创设全方位立体情景,例如热点问题冰岛火山灰对世界各地侵扰时间的预测(也就是通过冰岛与各地距离的测算及火山灰扩散速度推算时间问题);课外活动中的彩电塔高度的测算问题,以及地球与月球之间的距离问题引入我们的新课:利用正弦定理、余弦定理研究如何测量距离——《应用举例》。(板书课题)在此充分调动学生的好奇心,激发学生的探索精神,进入问题研究阶段。
第三部分:新课研究。(分四步)
第一步:合作交流,探求新知
学生在初中研究过底部能到达的建筑物高度的测量方法,提示学生用类比的思想再次研究底部不能到达的建筑物高度又怎么测算——以彩电塔为例,对测量的数据进行分析,处理。
教师可以让学生拿出各小组测得的数据讨论,并派代表发表见解,实物投影展示其完成情况。学生通过研究可能得到如下方法:xxxx(投影展示多种方法)。要注意给学生足够多的时间,空间发挥自己的聪明才智,分析解决问题,充分展示自我,享受学习的乐趣。再次体现学生为主体的教学理念。
第二步:分析解题方法,突出重点,突破难点。
在学生充分发表各自的见解后,出示一组学生的数据,具体运用正余弦定理解题,并归纳总结解题的方法。
解题步骤:
(1)分析:理解题意,分清已知与未知,画出示意图
(2)建模:根据已知条件与求解目标,把已知量与求解量尽量集中在有关的三角形中,建立一个解斜三角形的数学模型
(3)求解:利用正弦定理或余弦定理有序地解出三角形,求得数学模型的解
(4)检验:检验上述所求的解是否符合实际意义,从而得出实际问题的解
通过以上步骤,使学生学会收集材料,整理材料及分析材料的方法,学会用数学思维方式去解决问题、认识世界。
如果学生讨论的情况不是很好,可视情况逐步引导学生分析题意,研究一个具体问题需要(至少)设置几个测量点,哪些边角可测,哪些边角不可测,构造一个三角形能否解决问题?如何运用具有公共边的三角形进行已知(或已求)边角与待求边角之间的转化。随着问题一个个的提出解决,知识结构逐渐在学生的头脑中完善,具体。使学生轻松自然接受,从而突破本节的重难点。
第三步:学为所用,继续探索。
进一步探究第二个问题:怎样测量地面上两个不能到达的地方之间的距离。以测量两海岛间距离为例。鼓励学生创新,构建适当的三角形再次将实际问题转化为数学问题,从而解决实际测量不便问题,深化本节课的精髓——数学建模。
第四步:加强练习,提高能力。
(1)练习题1、2的配置,可加强学生对实际问题抽象为数学问题过程的理解和应用。在演算过程中,要求学生算法简练,算式工整,计算准确。为解答题的规范解答打下坚实的基础。
(2)练习题3呼应开头,通过台风侵袭问题联系实际问题冰岛火山灰侵扰时间预测,使学生懂得解斜三角形的知识在实际生活中有着广泛的应用。
(3)让学生以小组为单位编题,互相解答,将课堂教学推向高潮。再次加强学生对数学建模实质的理解。
第四部分:小节归纳,拓展深化
总结:
(1)通过本节课的学习,你学会了什么方法?
(2)能解决哪些实际问题?
通过总结使学生明确本节的学习内容,强化重点,为今后的学习打下坚定的基础。
第五部分:布置作业提高升华
我将作业分为必做题和选做题两部分,必做题面向全体,注重知识反馈,选做题更注重知识的延伸和连贯性,让有能力的学生去探求。(幻灯打出必做和选做题)
四、板书设计
高三数学教案7
1.如图,已知直线L: 的右焦点F,且交椭圆C于A、B两点,点A、B在直线 上的射影依次为点D、E。
(1)若抛物线 的焦点为椭圆C的上顶点,求椭圆C的方程;
(2)(理)连接AE、BD,试探索当m变化时,直线AE、BD是否相交于一定点N?若交于定点N,请求出N点的坐标,并给予证明;否则说明理由。
(文)若 为x轴上一点,求证:
2.如图所示,已知圆 定点A(1,0),M为圆上一动点,点P在AM上,点N在CM上,且满足 ,点N的轨迹为曲线E。
(1)求曲线E的方程;
(2)若过定点F(0,2)的直线交曲线E于不同的两点G、H(点G在点F、H之间),且满足 的取值范围。
3.设椭圆C: 的左焦点为F,上顶点为A,过点A作垂直于AF的直线交椭圆C于另外一点P,交x轴正半轴于点Q, 且
⑴求椭圆C的离心率;
⑵若过A、Q、F三点的圆恰好与直线
l: 相切,求椭圆C的方程.
4.设椭圆 的离心率为e=
(1)椭圆的左、右焦点分别为F1、F2、A是椭圆上的一点,且点A到此两焦点的距离之和为4,求椭圆的方程.
(2)求b为何值时,过圆x2+y2=t2上一点M(2, )处的切线交椭圆于Q1、Q2两点,而且OQ1OQ2.
5.已知曲线 上任意一点P到两个定点F1(- ,0)和F2( ,0)的距离之和为4.
(1)求曲线 的方程;
(2)设过(0,-2)的直线 与曲线 交于C、D两点,且 为坐标原点),求直线 的方程.
6.已知椭圆 的左焦点为F,左、右顶点分别为A、C,上顶点为B.过F、B、C作⊙P,其中圆心P的坐标为(m,n).
(Ⅰ)当m+n0时,求椭圆离心率的范围;
(Ⅱ)直线AB与⊙P能否相切?证明你的结论.
7.有如下结论:圆 上一点 处的切线方程为 ,类比也有结论:椭圆 处的切线方程为 ,过椭圆C: 的右准线l上任意一点M引椭圆C的两条切线,切点为 A、B.
(1)求证:直线AB恒过一定点;(2)当点M在的纵坐标为1时,求△ABM的面积
8.已知点P(4,4),圆C: 与椭圆E: 有一个公共点A(3,1),F1、F2分别是椭圆的左、右焦点,直线PF1与圆C相切.
(Ⅰ)求m的值与椭圆E的方程;
(Ⅱ)设Q为椭圆E上的一个动点,求 的取值范围.
9.椭圆的对称中心在坐标原点,一个顶点为 ,右焦点 与点 的距离为 。
(1)求椭圆的方程;
(2)是否存在斜率 的直线 : ,使直线 与椭圆相交于不同的两点 满足 ,若存在,求直线 的倾斜角 ;若不存在,说明理由。
10.椭圆方程为 的一个顶点为 ,离心率 。
(1)求椭圆的方程;
(2)直线 : 与椭圆相交于不同的两点 满足 ,求 。
11.已知椭圆 的左焦点为F,左右顶点分别为A,C上顶点为B,过F,B,C三点作 ,其中圆心P的坐标为 .
(1) 若椭圆的离心率 ,求 的方程;
(2)若 的圆心在直线 上,求椭圆的方程.
12.已知直线 与曲线 交于不同的两点 , 为坐标原点.
(Ⅰ)若 ,求证:曲线 是一个圆;
(Ⅱ)若 ,当 且 时,求曲线 的离心率 的取值范围.
13.设椭圆 的左、右焦点分别为 、 ,A是椭圆C上的一点,且 ,坐标原点O到直线 的距离为 .
(1)求椭圆C的方程;
(2)设Q是椭圆C上的一点,过Q的直线l交x轴于点 ,较y轴于点M,若 ,求直线l的方程.
14.已知抛物线的顶点在原点,焦点在y轴的负半轴上,过其上一点 的切线方程为 为常数).
(I)求抛物线方程;
(II)斜率为 的直线PA与抛物线的另一交点为A,斜率为 的直线PB与抛物线的另一交点为B(A、B两点不同),且满足 ,求证线段PM的中点在y轴上;
(III)在(II)的条件下,当 时,若P的坐标为(1,-1),求PAB为钝角时点A的纵坐标的取值范围.
15.已知动点A、B分别在x轴、y轴上,且满足|AB|=2,点P在线段AB上,且
设点P的轨迹方程为c。
(1)求点P的轨迹方程C;
(2)若t=2,点M、N是C上关于原点对称的两个动点(M、N不在坐标轴上),点Q
坐标为 求△QMN的面积S的最大值。
16.设 上的两点,
已知 , ,若 且椭圆的离心率 短轴长为2, 为坐标原点.
(Ⅰ)求椭圆的方程;
(Ⅱ)若直线AB过椭圆的焦点F(0,c),(c为半焦距),求直线AB的斜率k的值;
(Ⅲ)试问:△AOB的面积是否为定值?如果是,请给予证明;如果不是,请说明理由
17.如图,F是椭圆 (a0)的一个焦点,A,B是椭圆的两个顶点,椭圆的离心率为 .点C在x轴上,BCBF,B,C,F三点确定的圆M恰好与直线l1: 相切.
(Ⅰ)求椭圆的方程:
(Ⅱ)过点A的直线l2与圆M交于PQ两点,且 ,求直线l2的方程.
18.如图,椭圆长轴端点为 , 为椭圆中心, 为椭圆的右焦点,且 .
(1)求椭圆的标准方程;
(2)记椭圆的上顶点为 ,直线 交椭圆于 两点,问:是否存在直线 ,使点 恰为 的垂心?若存在,求出直线 的方程;若不存在,请说明理由.
19.如图,已知椭圆的中心在原点,焦点在 轴上,离心率为 ,且经过点 . 直线 交椭圆于 两不同的点.
20.设 ,点 在 轴上,点 在 轴上,且
(1)当点 在 轴上运动时,求点 的轨迹 的方程;
(2)设 是曲线 上的点,且 成等差数列,当 的垂直平分线与 轴交于点 时,求 点坐标.
21.已知点 是平面上一动点,且满足
(1)求点 的轨迹 对应的方程;
(2)已知点 在曲线 上,过点 作曲线 的两条弦 和 ,且 ,判断:直线 是否过定点?试证明你的结论.
22.已知椭圆 的中心在坐标原点,焦点在坐标轴上,且经过 、 、 三点.
(1)求椭圆 的方程:
(2)若点D为椭圆 上不同于 、 的任意一点, ,当 内切圆的面积最大时。求内切圆圆心的坐标;
(3)若直线 与椭圆 交于 、 两点,证明直线 与直线 的交点在直线 上.
23.过直角坐标平面 中的抛物线 的焦点 作一条倾斜角为 的直线与抛物线相交于A,B两点。
(1)用 表示A,B之间的距离;
(2)证明: 的大小是与 无关的定值,
并求出这个值。
24.设 分别是椭圆C: 的左右焦点
(1)设椭圆C上的点 到 两点距离之和等于4,写出椭圆C的方程和焦点坐标
(2)设K是(1)中所得椭圆上的动点,求线段 的中点B的轨迹方程
(3)设点P是椭圆C 上的任意一点,过原点的直线L与椭圆相交于M,N两点,当直线PM ,PN的斜率都存在,并记为 试探究 的值是否与点P及直线L有关,并证明你的结论。
25.已知椭圆 的离心率为 ,直线 : 与以原点为圆心、以椭圆 的短半轴长为半径的圆相切.
(I)求椭圆 的方程;
(II)设椭圆 的左焦点为 ,右焦点 ,直线 过点 且垂直于椭圆的长轴,动直线 垂直 于点 ,线段 垂直平分线交 于点 ,求点 的轨迹 的方程;
(III)设 与 轴交于点 ,不同的两点 在 上,且满足 求 的取值范围.
26.如图所示,已知椭圆 : , 、 为
其左、右焦点, 为右顶点, 为左准线,过 的直线 : 与椭圆相交于 、
两点,且有: ( 为椭圆的半焦距)
(1)求椭圆 的离心率 的最小值;
(2)若 ,求实数 的取值范围;
(3)若 , ,
求证: 、 两点的纵坐标之积为定值;
27.已知椭圆 的左焦点为 ,左右顶点分别为 ,上顶点为 ,过 三点作圆 ,其中圆心 的坐标为
(1)当 时,椭圆的离心率的取值范围
(2)直线 能否和圆 相切?证明你的结论
28.已知点A(-1,0),B(1,-1)和抛物线. ,O为坐标原点,过点A的动直线l交抛物线C于M、P,直线MB交抛物线C于另一点Q,如图.
(I)证明: 为定值;
(II)若△POM的面积为 ,求向量 与 的夹角;
(Ⅲ) 证明直线PQ恒过一个定点.
29.已知椭圆C: 上动点 到定点 ,其中 的距离 的最小值为1.
(1)请确定M点的坐标
(2)试问是否存在经过M点的直线 ,使 与椭圆C的两个交点A、B满足条件 (O为原点),若存在,求出 的方程,若不存在请说是理由。
30.已知椭圆 ,直线 与椭圆相交于 两点.
(Ⅰ)若线段 中点的横坐标是 ,求直线 的方程;
(Ⅱ)在 轴上是否存在点 ,使 的值与 无关?若存在,求出 的值;若不存在,请说明理由.
31.直线AB过抛物线 的焦点F,并与其相交于A、B两点。Q是线段AB的中点,M是抛物线的准线与y轴的交点.O是坐标原点.
(I)求 的取值范围;
(Ⅱ)过 A、B两点分剐作此撒物线的切线,两切线相交于N点.求证: ∥ ;
(Ⅲ) 若P是不为1的正整数,当 ,△ABN的面积的取值范围为 时,求该抛物线的方程.
32.如图,设抛物线 ( )的准线与 轴交于 ,焦点为 ;以 、 为焦点,离心率 的椭圆 与抛物线 在 轴上方的一个交点为 .
(Ⅰ)当 时,求椭圆的方程及其右准线的.方程;
(Ⅱ)在(Ⅰ)的条件下,直线 经过椭圆 的右焦点 ,与抛物线 交于 、 ,如果以线段 为直径作圆,试判断点 与圆的位置关系,并说明理由;
(Ⅲ)是否存在实数 ,使得 的边长是连续的自然数,若存在,求出这样的实数 ;若不存在,请说明理由.
33.已知点 和动点 满足: ,且存在正常数 ,使得 。
(1)求动点P的轨迹C的方程。
(2)设直线 与曲线C相交于两点E,F,且与y轴的交点为D。若 求 的值。
34.已知椭圆 的右准线 与 轴相交于点 ,右焦点 到上顶点的距离为 ,点 是线段 上的一个动点.
(I)求椭圆的方程;
(Ⅱ)是否存在过点 且与 轴不垂直的直线 与椭圆交于 、 两点,使得 ,并说明理由.
35.已知椭圆C: ( .
(1)若椭圆的长轴长为4,离心率为 ,求椭圆的标准方程;
(2)在(1)的条件下,设过定点 的直线 与椭圆C交于不同的两点 ,且 为锐角(其中 为坐标原点),求直线 的斜率k的取值范围;
(3)如图,过原点 任意作两条互相垂直的直线与椭圆 ( )相交于 四点,设原点 到四边形 一边的距离为 ,试求 时 满足的条件.
36.已知 若过定点 、以 ( )为法向量的直线 与过点 以 为法向量的直线 相交于动点 .
(1)求直线 和 的方程;
(2)求直线 和 的斜率之积 的值,并证明必存在两个定点 使得 恒为定值;
(3)在(2)的条件下,若 是 上的两个动点,且 ,试问当 取最小值时,向量 与 是否平行,并说明理由。
37.已知点 ,点 (其中 ),直线 、 都是圆 的切线.
(Ⅰ)若 面积等于6,求过点 的抛物线 的方程;
(Ⅱ)若点 在 轴右边,求 面积的最小值.
38.我们知道,判断直线与圆的位置关系可以用圆心到直线的距离进行判别,那么直线与椭圆的位置关系有类似的判别方法吗?请同学们进行研究并完成下面问题。
(1)设F1、F2是椭圆 的两个焦点,点F1、F2到直线 的距离分别为d1、d2,试求d1d2的值,并判断直线L与椭圆M的位置关系。
(2)设F1、F2是椭圆 的两个焦点,点F1、F2到直线
(m、n不同时为0)的距离分别为d1、d2,且直线L与椭圆M相切,试求d1d2的值。
(3)试写出一个能判断直线与椭圆的位置关系的充要条件,并证明。
(4)将(3)中得出的结论类比到其它曲线,请同学们给出自己研究的有关结论(不必证明)。
39.已知点 为抛物线 的焦点,点 是准线 上的动点,直线 交抛物线 于 两点,若点 的纵坐标为 ,点 为准线 与 轴的交点.
(Ⅰ)求直线 的方程;(Ⅱ)求 的面积 范围;
(Ⅲ)设 , ,求证 为定值.
40.已知椭圆 的离心率为 ,直线 : 与以原点为圆心、以椭圆 的短半轴长为半径的圆相切.
(I)求椭圆 的方程;
(II)设椭圆 的左焦点为 ,右焦点 ,直线 过点 且垂直于椭圆的长轴,动直线 垂直 于点 ,线段 垂直平分线交 于点 ,求点 的轨迹 的方程;
(III)设 与 轴交于点 ,不同的两点 在 上,且满足 求 的取值范围.
41.已知以向量 为方向向量的直线 过点 ,抛物线 : 的顶点关于直线 的对称点在该抛物线的准线上.
(1)求抛物线 的方程;
(2)设 、 是抛物线 上的两个动点,过 作平行于 轴的直线 ,直线 与直线 交于点 ,若 ( 为坐标原点, 、 异于点 ),试求点 的轨迹方程。
42.如图,设抛物线 ( )的准线与 轴交于 ,焦点为 ;以 、 为焦点,离心率 的椭圆 与抛物线 在 轴上方的一个交点为 .
(Ⅰ)当 时,求椭圆的方程及其右准线的方程;
(Ⅱ)在(Ⅰ)的条件下,直线 经过椭圆 的右焦点 ,
与抛物线 交于 、 ,如果以线段 为直径作圆,
试判断点 与圆的位置关系,并说明理由;
(Ⅲ)是否存在实数 ,使得 的边长是连续的自然数,若存在,求出这样的实数 ;若不存在,请说明理由.
43.设椭圆 的一个顶点与抛物线 的焦点重合, 分别是椭圆的左、右焦点,且离心率 且过椭圆右焦点 的直线 与椭圆C交于 两点.
(Ⅰ)求椭圆C的方程;
(Ⅱ)是否存在直线 ,使得 .若存在,求出直线 的方程;若不存在,说明理由.
(Ⅲ)若AB是椭圆C经过原点O的弦, MN AB,求证: 为定值.
44.设 是抛物线 的焦点,过点M(-1,0)且以 为方向向量的直线顺次交抛物线于 两点。
(Ⅰ)当 时,若 与 的夹角为 ,求抛物线的方程;
(Ⅱ)若点 满足 ,证明 为定值,并求此时△ 的面积
45.已知点 ,点 在 轴上,点 在 轴的正半轴上,点 在直线 上,且满足 .
(Ⅰ)当点 在 轴上移动时,求点 的轨迹 的方程;
(Ⅱ)设 、 为轨迹 上两点,且 0, ,求实数 ,
使 ,且 .
46.已知椭圆 的右焦点为F,上顶点为A,P为C 上任一点,MN是圆 的一条直径,若与AF平行且在y轴上的截距为 的直线 恰好与圆 相切。
(1)已知椭圆 的离心率;
(2)若 的最大值为49,求椭圆C 的方程.
高三数学教案8
教学目标:
结合已学过的数学实例和生活中的实例,体会演绎推理的重要性,掌握演绎推理的基本模式,并能运用它们进行一些简单推理。
教学重点:
掌握演绎推理的基本模式,并能运用它们进行一些简单推理。
教学过程
一、复习
二、引入新课
1.假言推理
假言推理是以假言判断为前提的演绎推理。假言推理分为充分条件假言推理和必要条件假言推理两种。
(1)充分条件假言推理的基本原则是:小前提肯定大前提的前件,结论就肯定大前提的后件;小前提否定大前提的后件,结论就否定大前提的前件。
(2)必要条件假言推理的基本原则是:小前提肯定大前提的后件,结论就要肯定大前提的前件;小前提否定大前提的前件,结论就要否定大前提的后件。
2.三段论
三段论是指由两个简单判断作前提和一个简单判断作结论组成的演绎推理。三段论中三个简单判断只包含三个不同的概念,每个概念都重复出现一次。这三个概念都有专门名称:结论中的宾词叫“大词”,结论中的主词叫“小词”,结论不出现的那个概念叫“中词”,在两个前提中,包含大词的叫“大前提”,包含小词的叫“小前提”。
3.关系推理指前提中至少有一个是关系判断的推理,它是根据关系的逻辑性质进行推演的。可分为纯关系推理和混合关系推理。纯关系推理就是前提和结论都是关系判断的推理,包括对称性关系推理、反对称性关系推理、传递性关系推理和反传递性关系推理。
(1)对称性关系推理是根据关系的对称性进行的推理。
(2)反对称性关系推理是根据关系的反对称性进行的推理。
(3)传递性关系推理是根据关系的传递性进行的推理。
(4)反传递性关系推理是根据关系的反传递性进行的推理。
4.完全归纳推理是这样一种归纳推理:根据对某类事物的全部个别对象的考察,已知它们都具有某种性质,由此得出结论说:该类事物都具有某种性质。
オネ耆归纳推理可用公式表示如下:
オS1具有(或不具有)性质P
オS2具有(或不具有)性质P……
オSn具有(或不具有)性质P
オ(S1S2……Sn是S类的`所有个别对象)
オニ以,所有S都具有(或不具有)性质P
オタ杉,完全归纳推理的基本特点在于:前提中所考察的个别对象,必须是该类事物的全部个别对象。否则,只要其中有一个个别对象没有考察,这样的归纳推理就不能称做完全归纳推理。完全归纳推理的结论所断定的范围,并未超出前提所断定的范围。所以,结论是由前提必然得出的。应用完全归纳推理,只要遵循以下两点,那末结论就必然是真实的:(1)对于个别对象的断定都是真实的;(2)被断定的个别对象是该类的全部个别对象。
小结:本节课学习了演绎推理的基本模式.
高三数学教案9
1.导数概念及其几何意义
(1)了解导数概念的实际背景;
(2)理解导数的几何意义.
2.导数的运算
(1)能根据导数定义,求函数y=c(c为常数),y=x,y=x2,y=x3,y= ,y= 的导数;
(2)能利用基本初等函数的导数公式和导数的四则运算法则求简单函数的导数,能求简单的复合函数(仅限于形如f(ax+b)的复合函数)的导数.
3.导数在研究函数中的应用
(1)了解函数单调性和导数的关系,能利用导数研究函数的单调性,会求函数的单调区间(其中多项式函数一般不超过三次);
(2)了解函数在某点取得极值的必要条件和充分条件;会用导数求函数的极大值、极小值(其中多项式函数一般不超过三次);会求闭区间上函数的最大值、最小值(其中多项式函数一般不超过三次).
4.生活中的优化问题
会利用导数解决某些实际问题.
5.定积分与微积分基本定理
(1)了解定积分的实际背景,了解定积分的基本思想,了解定积分的概念;
(2)了解微积分基本定理的含义. 本章重点:
1.导数的概念;
2.利用导数求切线的斜率;
3.利用导数判断函数单调性或求单调区间;
4.利用导数求极值或最值;
5.利用导数求实际问题最优解.
本章难点:导数的综合应用. 导数与定积分是微积分的核心概念之一,也是中学选学内容中较为重要的知识之一.由于其应用的广泛性,为我们解决有关函数、数列问题提供了更一般、更有效的方法.因此,本章知识在高考题中常在函数、数列等有关最值不等式问题中有所体现,既考查数形结合思想,分类讨论思想,也考查学生灵活运用所学知识和方法的能力.考题可能以选择题或填空题的形式来考查导数与定积分的基本运算与简单的几何意义,而以解答 题的形式来综合考查学生的分析问题和解决问题的能力.
知识网络
3 .1 导数的概念与运算
典例精析
题型一 导数 的概念
【例1】 已知函数f(x)=2ln 3x+8x,
求 f(1-2Δx)-f(1)Δx的值.
【解析】由导数的定义知:
f(1-2Δx)-f(1)Δx=-2 f(1-2Δx)-f(1)-2Δx=-2f′(1)=-20.
【点拨】导数的实质是求函数值相对于自变量的变化率,即求当Δx→0时, 平均变化率ΔyΔx的极限.
【变式训练1】某市在一次降雨过程中,降雨量y(mm)与时间t(min)的函数关系可以近似地表示为f(t)=t2100,则在时刻t=10 min的降雨强度为( )
A.15 mm/min B.14 mm/min
C.12 mm/min D.1 mm/min
【解析】选A.
题型二 求导函数
【例2】 求下列函数的导数.
(1)y=ln(x+1+x2);
(2)y=(x2-2x+3)e2x;
(3)y=3x1-x.
【解析】运用求导数公式及复合函数求导数法则.
(1)y′=1x+1+x2(x+1+x2)′
=1x+1+x2(1+x1+x2)=11+x2.
(2)y′=(2x-2)e2x+2(x2-2x+3)e2x
=2(x2-x+2)e2x.
(3)y′=13(x1-x 1-x+x(1-x)2
=13(x1-x 1(1-x)2
=13x (1-x)
【变式训练2】如下图,函数f(x)的图象是折线段ABC,其中A、B、C的坐标分别为(0,4),(2,0),(6,4),则f(f(0))= ; f(1+Δx)-f(1)Δx= (用数字作答).
【解析】f(0)=4,f(f(0))=f(4)=2,
由导数定义 f(1+Δx)-f(1)Δx=f′(1).
当0≤x≤2时,f(x)=4-2x,f′(x)=-2,f′(1)=-2.
题型三 利用导数求切线的斜率
【例3】 已知曲线C:y=x3-3x2+2x, 直线l:y=kx,且l与C切于点P(x0,y0) (x0≠0),求直线l的方程及切点坐标.
【解析】由l过原点,知k=y0x0 (x0≠0),又点P(x0,y0) 在曲线C上,y0=x30-3x20+2x0,
所以 y0x0=x20-3x0+2.
而y′=3x2-6x+2,k=3x20-6x0+2.
又 k=y0x0,
所以3x20-6x0+2=x20-3x0+2,其中x0≠0,
解得x0=32.
所以y0=-38,所以k=y0x0=-14,
所以直线l的方程为y=-14x,切点坐标为(32,-38).
【点拨】利用切点在曲线上,又曲线在切点处的切线的'斜率为曲线在该点处的导数来列方程,即可求得切点的坐标.
【变式训练3】若函数y=x3-3x+4的切线经过点(-2,2),求此切线方程.
【解析】设切点为P(x0,y0),则由
y′=3x2-3得切线的斜率为k=3x20-3.
所以函数y=x3-3x+4在P(x0,y0)处的切线方程为
y-y0=(3x20-3)(x-x0).
又切线经过点(-2,2),得
2-y0=(3x20-3)(-2-x0),①
而切点在曲线上,得y0=x30-3x0+4, ②
由①②解得x0=1或x0=-2.
则切线方程为y=2 或 9x-y+20=0.
总结提高
1.函数y=f(x)在x=x0处的导数通常有以下两种求法:
(1) 导数的定义,即求 ΔyΔx= f(x0+Δx)-f(x0)Δx的值;
(2)先求导函数f′(x),再将x=x0的值代入,即得f′(x0)的值.
2.求y=f(x)的导函数的几种方法:
(1)利用常见函数的导数公式;
(2)利用四则运算的导数公式;
(3)利用复合函数的求导方法.
3.导数的几何意义:函数y=f(x)在x=x0处的导数f′(x0),就是函数y=f(x)的曲线在点P(x0,y0)处的切线的斜率.
高三数学教案10
【命题趋向】
综观历届全国各套数学,我们发现对极限的考查有以下一些类型与特点:
1。数学归纳法
①客观性试题主要考查对数学归纳法的实质的理解,掌握数学归纳法的证题步骤(特别要注意递推步骤中归纳假设的运用和恒等变换的运用)。
②解答题大多以考查数学归纳法内容为主,并涉及到函数、方程、数列、不等式等综合性的知识,在解题过程中通常用到等价转化,分类讨论等数学思想,是属于中高档难度的题目
③数学归纳法是高考考查的重点内容之一。类比与猜想是应用数学归纳法所体现的比较突出的思想,抽象与概括,从特殊到一般是应用数学归纳法的一种主要思想方法。 在由n=k时命题成立,证明n=k 1命题也成立时,要注意设法化去增加的项,通常要用到拆项、组合、添项、减项、分解、化简等技巧,这一点要高度注意。
2。 数列的极限
①客观性试题主要考查极限的四则运算法则、无穷递缩等比数列所有项和等内容,对基本的计算技能要求比较高,直接运用四则运算法则求极限。
②解答题大多结合数列的计算求极限等,涉及到函数、方程、不等式知识的综合性试题,在解题过程中通常用到等价转化,分类讨论等数学思想方法,是属于中高档难度的题目。
③数列与几何:由同样的方法得到非常有规律的同一类几何图形,通常相关几何量构成等比数列,这是一类新题型。
3。函数的'极限
①此部分为新增内容,本章内容在高考中以填空题和解答题为主。应着重在概念的理解,通过考查函数在自变量的某一变化过程中,函数值的变化趋势,说出函数的极限。
②利用极限的运算法则求函数的极限进行简单的运算。
③利用两个重要极限求函数的极限。
④函数的连续性是新教材新增加的内容之一。它把的极限知识与知识紧密联在一起。在高考中,必将这一块内容溶入到函数内容中去,因而一定成为高考的又一个热点。
4。在一套高题中,极限一般分别有1个客观题或1个解答题,分值在5分—12分之间。
5。在高考试题中,极限题多以低档或中档题目为主,一般不会出现较难题,更不会出现难题,因而极限题是高考中的得分点。
6。注意掌握以下思想方法
① 极限思想:在变化中求不变,在运动中求静止的思想;
② 数形结合思想,如用导数的几何意义及用导数求单调性、极值等。
此类题大多以解答题的形式出现,这类题主要考查学生的综合应用,分析问题和学生解决问题的,对运算要求较高。
【考点透视】
1。理解数学归纳法的原理,能用数学归纳法证明一些简单的数学命题。
2。了解数列极限和函数极限的概念。
3。掌握极限的四则运算法则;会求某些数列与函数的极限。
4。了解函数连续的意义,了解闭区间上连续函数有最大值和最小值的性质。
【例题解析】
考点1 数列的极限
1。数列极限的定义:一般地,如果当项数n无限增大时,无穷数列{an}的项an无限地趋近于某个常数a(即an—a无限地接近于0),那么就说数列{an}以a为极限。
注意:a不一定是{an}中的项。
2。几个常用的极限:① C=C(C为常数);② =0;③ qn=0(q<1)。
3。数列极限的四则运算法则:设数列{an}、{bn},
当 an=a, bn=b时, (an±bn)=a±b;
例1。 ( 20xx年湖南卷)数列{ }满足: ,且对于任意的正整数m,n都有 ,则 ( )
A。 B。 C。 D。2
[考查目的]本题考查无穷递缩等比数列求和公式和公式 的应用。
[解答过程]由 和 得
故选A。
例2。(20xx年安徽卷)设常数 , 展开式中 的系数为 ,则 _____。
[考查目的]本题考查利用二项式定理求出关键数, 再求极限的能力。
[解答过程] ,由 ,所以 ,所以为1。
例3。 (20xx年福建卷理)把 展开成关于 的多项式,其各项系数和为 ,则 等于( ) ( )
A。 B。 C。 D。2
[考查目的]本题考查无穷递缩等比数列求和公式和公式 的应用。
[解答过程]
故选D
高三数学教案11
本文题目:高三数学教案:三角函数的周期性
一、学习目标与自我评估
1 掌握利用单位圆的几何方法作函数 的图象
2 结合 的图象及函数周期性的定义了解三角函数的周期性,及最小正周期
3 会用代数方法求 等函数的周期
4 理解周期性的几何意义
二、学习重点与难点
周期函数的概念, 周期的求解。
三、学法指导
1、 是周期函数是指对定义域中所有 都有
,即 应是恒等式。
2、周期函数一定会有周期,但不一定存在最小正周期。
四、学习活动与意义建构
五、重点与难点探究
例1、若钟摆的高度 与时间 之间的函数关系如图所示
(1)求该函数的周期;
(2)求 时钟摆的高度。
例2、求下列函数的周期。
(1) (2)
总结:(1)函数 (其中 均为常数,且
的周期T= 。
(2)函数 (其中 均为常数,且
的周期T= 。
例3、求证: 的周期为 。
例4、(1)研究 和 函数的图象,分析其周期性。
(2)求证: 的周期为 (其中 均为常数,
且
总结:函数 (其中 均为常数,且
的周期T= 。
例5、(1)求 的周期。
(2)已知 满足 ,求证: 是周期函数
课后思考:能否利用单位圆作函数 的图象。
六、作业:
七、自主体验与运用
1、函数 的周期为 ( )
A、 B、 C、 D、
2、函数 的最小正周期是 ( )
A、 B、 C、 D、
3、函数 的最小正周期是 ( )
A、 B、 C、 D、
4、函数 的.周期是 ( )
A、 B、 C、 D、
5、设 是定义域为R,最小正周期为 的函数,
若 ,则 的值等于 ()
A、1 B、 C、0 D、
6、函数 的最小正周期是 ,则
7、已知函数 的最小正周期不大于2,则正整数
的最小值是
8、求函数 的最小正周期为T,且 ,则正整数
的最大值是
9、已知函数 是周期为6的奇函数,且 则
10、若函数 ,则
11、用周期的定义分析 的周期。
12、已知函数 ,如果使 的周期在 内,求
正整数 的值
13、一机械振动中,某质子离开平衡位置的位移 与时间 之间的
函数关系如图所示:
(1) 求该函数的周期;
(2) 求 时,该质点离开平衡位置的位移。
14、已知 是定义在R上的函数,且对任意 有
成立,
(1) 证明: 是周期函数;
(2) 若 求 的值。
高三数学教案12
一. 教学设计理念
数学教学是数学活动的教学,是师生交往、互动、共同发展的过程。有效的数学教学应当从学生的生活经验和已有的知识水平出发,向他们提供充分地从事数学活动的机会,在活动中激发学生的学习潜能,促使学生在自主探索与合作交流的过程中真正理解和掌握基本的数学知识、技能和思想方法。提高解决问题的能力,并进一步使学生在意志力、自信心、理性精神等情感、态度方面都得到良好的发展。
二.对教学内容的认识
1.教材的地位和作用
本节课是在学生学习过“一百万有多大”之后,继续研究日常生活中所存在的较小的数,进一步发展学生的数感,并在学完负整数指数幂的运算性质的基础上,尝试用科学记数法来表示百万分之一等较小的数。学生具备良好的数感,不仅对于其正确理解数据所要表达的信息具有重要意义,而且对于发展学生的统计观念也具有重要的价值。
2.教材处理
基于设计理念,我在尊重教材的基础上,适时添加了“银河系的直径”这一问题,以向学生渗透辩证的研究问题的思想方法,帮助学生正确认识百万分之一。
通过本节课的教学,我力争达到以下教学目标:
3. 教学目标
(1)知识技能:
借助自身熟悉的事物,从不同角度来感受百万分之一,发展学生的数感。能运用科学记数法来表示百万分之一等较小的数。
(2)数学思考:
通过对较小的数的问题的学习,寻求科学的记数方法。
(3)解决问题:
能解决与科学记数有关的实际问题。
(4)情感、态度、价值观:
使学生体会科学记数法的科学性和辩证的研究问题的思想方法。培养学生的合作交流意识与探究精神。
4. 教学重点与难点
根据教学目标,我确定本节课的重点、难点如下:
重点:对较小数据的信息做合理的解释和推断,会用科学记数法来表示绝对值较小的数。
难点:感受较小的数,发展数感。
三.教法、学法与教学手段
1.教法、学法:
本节课的教学对象是七年级的学生,这一年级的学生对于周围世界和社会环境中的实际问题具有越来越强烈的兴趣。他们对于日常生活中一些常见的数据都想尝试着来加以分析和说明,但又缺乏必要的感知较大数据或较小数据的方法及感知这些数据的活动经验。
因此根据本节课的教学目标、教学内容,及学生的认知特点,教学上以“问题情境——设疑诱导——引导发现——合作交流——形成结论和认识”为主线,采用“引导探究式”的教学方法。学生将主要采用“动手实践——自主探索——合作交流”的学习方法,使学生在直观情境的观察和自主的实践活动中获取知识,并通过合作交流来深化对知识的理解和认识。
2.教学手段:
1.采用现代化的`教学手段——多媒体教学,能直观、生动地反映问题情境,充分调动学生学习的积极性。
2.以常见的生活物品为直观教具,丰富了学生感知认识对象的途径,使学生对百万分之一的认识更贴近生活。
四.教学过程
(一).复习旧知,铺垫新知
问题1:光的速度为300 000km/s
问题2:地球的半径约为6 400km
问题3:中国的人口约为1300 000 000人
(十).教学设计说明
本节课我以贴近学生生活的数据及问题背景为依托,使学生学会用数学的方法来认识百万分之一,丰富了学生对数学的认识,提高了学生应用数学的能力,并为培养学生的终身学习奠定了基础。在授课时相信会有一些预见不到的情况,我将在课堂上根据学生的实际情况做相应的处理。
高三数学教案13
教学目标
掌握等差数列与等比数列的性质,并能灵活应用等差(比)数列的性质解决有关等差(比)数列的综合性问题。
教学重难点
掌握等差数列与等比数列的性质,并能灵活应用等差(比)数列的性质解决有关等差(比)数列的`综合性问题。
教学过程
【示范举例】
例1:数列是首项为23,公差为整数,
且前6项为正,从第7项开始为负的等差数列
(1)求此数列的公差d;
(2)设前n项和为Sn,求Sn的值;
(3)当Sn为正数时,求n的值.
高三数学教案14
一、教材结构与内容简析
1、本节内容在全书及章节的地位:
《向量》出现在高中数学第一册(下)第五章第1节。本节内容是传统意义上《平面解析几何》的基础部分,因此,在《数学》这门学科中,占据极其重要的地位。
2、数学思想方法分析:
(1)从“向量可以用有向线段来表示”所反映出的“数”与“形”之间的转化,就可以看到《数学》本身的“量化”与“物化”。
(2)从建构手段角度分析,在教材所提供的材料中,可以看到“数形结合”思想。
二、教学目标
根据上述教材结构与内容分析,考虑到学生已有的认知结构心理特征,制定如下教学目标:
1、基础知识目标:掌握“向量”的概念及其表示方法,能利用它们解决相关的问题。
2、能力训练目标:逐步培养学生观察、分析、综合和类比能力,会准确地阐述自己的思路和观点,着重培养学生的认知和元认知能力。
3、创新素质目标:引导学生从日常生活中挖掘数学内容,培养学生的发现意识和整合能力;《向量》的教学旨在培养学生的“知识重组”意识和“数形结合”能力。
4、个性品质目标:培养学生勇于探索,善于发现,独立意识以及不断超越自我的创新品质。
三、教学重点、难点、关键
重点:向量概念的引入。
难点:“数”与“形”完美结合。
关键:本节课通过“数形结合”,着重培养和发展学生的认知和变通能力。
四、教材处理
建构主义学习理论认为,建构就是认知结构的组建,其过程一般是先把知识点按照逻辑线索和内在联系,串成知识线,再由若干条知识线形成知识面,最后由知识面按照其内容、性质、作用、因果等关系组成综合的知识体。本课时为何提出“数形结合”呢,应该说,这一处理方法正是基于此理论的体现。其次,本节课处理过程力求达到解决如下问题:知识是如何产生的?如何发展?又如何从实际问题抽象成为数学问题,并赋予抽象的数学符号和表达式,如何反映生活中客观事物之间简单的和谐关系。
五、教学模式
教学过程是教师活动和学生活动的十分复杂的动态性总体,是教师和全体学生积极参与下,进行集体认识的过程。教为主导,学为主体,又互为客体。启动学生自主性学习,启发引导学生实践数学思维的过程,自得知识,自觅规律,自悟原理,主动发展思维和能力。
六、学习方法
1、让学生在认知过程中,着重掌握元认知过程。
2、使学生把独立思考与多向交流相结合。
七、教学程序及设想
(一)设置问题,创设情景。
1、提出问题:在日常生活中,我们不仅会遇到大小不等的量,还经常会接触到一些带有方向的量,这些量应该如何表示呢?
2、(在学生讨论基础上,教师引导)通过“力的图示”的回忆,分析大小、方向、作用点三者之间的关系,着重考虑力的作用点对运动的相对性与绝对性的影响。
设计意图:
1、把教材内容转化为具有潜在意义的问题,让学生产生强烈的问题意识,使学生的整个学习过程成为“猜想”、惊讶、困惑、感到棘手,紧张地沉思,期待寻找理由和论证的过程。
2、我们知道,学习总是与一定知识背景即情境相联系的。在实际情境下进行学习,可以使学生利用已有知识与经验,同化和索引出当前学习的新知识。这样获取的知识,不但便于保持,而且易于迁移到陌生的问题情境中。
(二)提供实际背景材料,形成假说。
1、小船以0.5m/s的速度航行,已知一条河长xxxxm,宽150m,问小船需经过多长时间,到达对岸?
2、到达对岸?这句话的`实质意义是什么?(学生讨论,期望回答:指代不明。)
3、由此实际问题如何抽象为数学问题呢?(学生交流讨论,期望回答:要确定某些量,有时除了知道其大小外,还需要了解其方向。)
设计意图:
1、在稍稍超前于学生智力发展的边界上(即思维的最邻近发展)通过问题引领,来促成学生“数形结合”思想的形成。
2、通过学生交流讨论,把实际问题抽象成为数学问题,并赋予抽象的数学符号和表达方式。
(三)引导探索,寻找解决方案。
1、如何补充上面的题目呢?从已学过知识可知,必须增加“方位”要求。
2、方位的实质是什么呢?即位移的本质是什么?期望回答:大小与方向的统一。
3、零向量、单位向量、平行向量、相等向量、共线向量等系列化概念之间的关系是什么?(明确要领。)
设计意图:
1、学生在教师引导下,在积累了已有探索经验的基础上,进行讨论交流,相互评价,共同完成了“数形结合”思想上的建构。
2、这一问题设计,试图让学生不“唯书”,敢于和善于质疑批判和超越书本和教师,这是创新素质的突出表现,让学生不满足于现状,执着地追求。
3、尽可能地揭示出认知思想方法的全貌,使学生从整体上把握解决问题的方法。
(四)总结结论,强化认识。
经过引导,学生归纳出“数形结合”的思想——“数”与“形”是一个问题的两个方面,“形”的外表里,蕴含着“数”的本质。
设计意图:促进学生数学思想方法的形成,引导学生确实掌握“数形结合”的思想方法。
(五)变式延伸,进行重构。
教师引导:在此我们已经知道,欲解决一些抽象的数学问题,可以借助于图形来解决,这就是向量的理论基础。
下面继续研究,与向量有关的一些概念,引导学生利用模型演示进行观察。
概念1:长度为0的向量叫做零向量。
概念2:长度等于一个单位长度的向量,叫做单位向量。
概念3:方向相同或相反的非零向量叫做平行(或共线)向量。(规定:零向量与任一向量平行。)
概念4:长度相等且方向相同的向量叫做相等向量。
设计意图:
1、学生在教师引导下,在积累了已有探索经验的基础上进行讨论交流,相互评价,共同完成了有向线段与向量两者关系的建构。
2、这些概念的比较可以让学生加强对“向量”概念的理解,以便更好地“数形结合”。
3、让学生对教学思想方法,及其应情境达到较为纯熟的认识,并将这种认识思维地贮存在大脑中,随时提取和应用。
(六)总结回授调整。
1、知识性内容:
例设O是正六边形ABCDEF的中心,分别写出图中与向量OA、OB、OC相等的向量。
2、对运用数学思想方法创新素质培养的小结:
a、要善于在实际生活中,发现问题,从而提炼出相应的数学问题。发现作为一种意识,可以解释为“探察问题的意识”;发现作为一种能力,可以解释为“找到新东西”的能力,这是培养创造力的基本途径。
b、问题的解决,采用了“数形结合”的数学思想,体现了数学思想方法是解决问题的根本途径。
c、问题的变式探究的过程,是一个创新思维活动过程中一种多维整合过程。重组知识的过程,是一种多维整合的过程,是一个高层次的知识综合过程,是对教材知识在更高水平上的概括和总结,有利于形成一个自我再生力强的开放的动态的知识系统,从而使得思维具有整体功能和创新能力。
3、设计意图:
a、知识性内容的总结,可以把课堂教学传授的知识,尽快转化为学生的素质。
b、运用数学方法创新素质的小结,能让学生更系统,更深刻地理解数学思想方法在解题中的地位和作用,并且逐渐培养学生的良好个性品质。这是每堂课必不可少的一个重要环节。
(七)布置作业。
反馈“数形结合”的探究过程,整理知识体系,并完成习题5、1的内容。
高三数学教案15
1.数列的概念和简单表示法?
(1)了解数列的概念和几种简单的表示方法(列表、图象、通项公式);? (2)了解数列是自变量为正整数的一类函数.?
2.等差数列、等比数列?
(1)理解等差数列、等比数列的概念;?
(2)掌握等差数列、等比数列的通项公式与前n项和公式;?
(3)能在具体问题情境中识别数列的等差关系或等比关系,并能用有关知识解决相应的问题;?
(4)了解等差数列与一次函数、等比数列与指数函数的关系. 本章重点:1.等差数列、等比数列的定义、通项公式和前n项和公式及有关性质;
2.注重提炼一些重要的思想和方法,如:观察法、累加法、累乘法、待定系数法、倒序相加求和法、错位相减求和法、裂项相消求和法、分组求和法、函数与方程思想、数学模型思想以及离散与连续的关系.?
本章难点:1.数列概念的理解;2.等差等比数列性质的运用;3.数列通项与求和方法的运用. 仍然会以客观题考查等差数列与等比数列的通项公式和前n项和公式及性质,在解答题中,会保持以前的风格,注重数列与其他分支的综合能力的考查,在高考中,数列常考常新,其主要原因是它作为一 个特殊函数,使它可以与函数、不等式、解析几何、三角函数等综合起来,命出开放性、探索性强的问题,更体现了知识交叉命题原则得以贯彻;又因为数列与生产、生活的联系,使数列应用题也倍受欢迎.
知识网络
6.1 数列的概念与简单表示法
典例精析
题型一 归纳、猜想法求数列通项
【例1】根据下列数列的前几项,分别写出它们的一个通项公式:
(1)7,77,777,7 777,
(2)23,-415,635,-863,
(3)1,3,3,5,5,7,7,9,9,
【解析】(1)将数列变形为79(10-1),79(102-1),79(103-1),,79(10n-1),
故an=79(10n-1).
(2)分开观察,正负号由(-1)n+1确定,分子是偶数2n,分母是13,35,57, ,(2n-1)(2n+1),故数列的通项公式可写成an =(-1)n+1 .
(3)将已知数列变为1+0,2+1,3+0,4+1,5+0,6+1,7+0,8+1,9+0,.
故数列的通项公式为an=n+ .
【点拨】联想与转换是由已知认识未知的两种有效的思维方法,观察归纳是由特殊到一般的有效手段,本例的求解关键是通过分析、比较、联想、归纳、转换获得项与项序数的一般规律,从而求得通项.
【变式训练1】如下表定义函数f(x):
x 1 2 3 4 5
f(x) 5 4 3 1 2
对于数列{an},a1=4,an=f(an-1),n=2,3,4,,则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,故选B.
题型二 应用an= 求数列通项
【例2】已知数列{an}的前n项和Sn,分别求其通项公式:
(1)Sn=3n-2;
(2)Sn=18(an+2)2 (an0).
【解析】(1)当n=1时,a1=S1=31-2=1,
当n2时,an=Sn-Sn-1=(3n-2)-(3n-1-2)=23n-1,
又a1=1不适合上式,
故an=
(2)当n=1时,a1=S1=18(a1+2)2,解得a1=2,
当n2时,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}为等差数列,公差为4,
所以an=a1+(n-1)d=2+(n-1)4=4n-2,
a1=2也适合上式,故an=4n-2.
【点拨】本例的关键是应用an= 求数列的通项,特别要注意验证a1的值是否满足2的一般性通项公式.
【变式训练2】已知a1=1,an=n(an+1-an)(nN*),则数列{an}的通项公式是()
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,故选D.
题型三 利用递推关系求数列的通项
【例3】已知在数列{an}中a1=1,求满足下列条件的数列的通项公式:
(1)an+1=an1+2an;(2)an+1=2an+2n+1.
【解析】(1)因为对于一切nN*,an0,
因此由an+1=an1+2an得1an+1=1an+2,即1an+1-1an=2.
所以{1an}是等差数列,1an=1a1+(n-1)2=2n-1,即an=12n-1.
(2)根据已知条件得an+12n+1=an2n+1,即an+12n+1-an2n=1.
所以数列{an2n}是等差数列,an2n=12+(n-1)=2n-12,即an=(2n-1)2n-1.
【点拨】通项公式及递推关系是给出数列的常用方法,尤其是后者,可以通过进一步的计算,将其进行转化,构造新数列求通项,进而可以求得所求数列的通项公式.
【变式训练3】设{an}是首项为1的正项数列,且(n+1)a2n+1-na2n+an+1an=0(n=1,2,3,),求an.
【解析】因为数列{an}是首项为1的正项数列,
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.
总结提高
1.给出数列的前几项求通项时,常用特征分析法与化归法,所求通项不唯一.
2.由Sn求an时,要分n=1和n2两种情况.
3.给出Sn与an的递推关系,要求an,常用思路是:一是利用Sn-Sn-1=an(n2)转化为an的递推关系,再求其通项公式;二是转化为Sn的递推关系,先求出Sn与n之间的关系,再求an.
6.2 等差数列
典例精析
题型一 等差数列的判定与基本运算
【例1】已知数列{an}前n项和Sn=n2-9n.
(1)求证:{an}为等差数列;(2)记数列{|an|}的前n项和为Tn,求 Tn的表达式.
【解析】(1)证明:n=1时,a1=S1=-8,
当n2时,an=Sn-Sn-1=n2-9n-[(n-1)2-9(n-1)]=2n-10,
当n=1时,也适合该式,所以an=2n-10 (nN*).
当n2时,an-an-1=2,所以{an}为等差数列.
(2)因为n5时,an0,n6时,an0.
所以当n5时,Tn=-Sn=9n-n2,
当n6时,Tn=a1+a2++a5+a6++an
=-a1-a2--a5+a6+a7++an
=Sn-2S5=n2-9n-2(-20)=n2-9n+40,
所以,
【点拨】根据定义法判断数列为等差数列,灵活运用求 和公式.
【变式训练1】已知等差数列{an}的前n项和为Sn,且S21=42,若记bn= ,则数列{bn}()
A.是等差数列,但不是等比数列 B.是等比数列,但不是等差数列
C.既是等差数列,又是等比数列 D.既不是等差数列,又不是等比数列
【解析】本题考查了两类常见数列,特别是等差数列的性质.根据条件找出等差数列{an}的首项与公差之间的关系从而确定数列{bn}的通项是解决问题的突破口.{an}是等差数列,则S21=21a1+21202d=42.
所以a1+10d=2,即a11=2.所以bn= =22-(2a11)=20=1,即数列{bn}是非0常数列,既是等差数列又是等比数列.答案为C.
题型二 公式的应用
【例2】设等差数列{an}的前n项和为Sn,已知a3=12,S120,S130.
(1)求公差d的取值范围;
(2)指出S1,S2,,S12中哪一个值最大,并说明理由.
【解析】(1)依题意,有
S12=12a1+12(12-1)d20,S13=13a1+13(13-1)d20,
即
由a3=12,得a1=12-2d.③
将③分别代入①②式,得
所以-247
(2)方法一:由d0可知a1a3a13,
因此,若在112中存在自然数n,使得an0,an+10,
则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中存在自然数n,使得an0,an+10,
则Sn就是S1,S2,,S12中的最大值.
故在S1,S2,,S12中,S6的值最大.
【变式训练2】在等差数列{an}中,公差d0,a2 008,a2 009是方程x2-3x-5=0的两个根,Sn是数列{an}的前n项的和,那么满足条件Sn0的最大自然数n=.
【解析】由题意知 又因为公差d0,所以a2 0080,a2 0090. 当
n=4 015时,S4 015=a1+a4 01524 015=a2 0084 015当n=4 016时,S4 016=a1+a4 01624 016=a2 008+a2 00924 0160.所以满足条件Sn0的最大自然数n=4 015.
题型三 性质的应用
【例3】某地区20xx年9月份曾发生流感,据统计,9月1日该地区流感病毒的新感染者有40人,此后,每天的新感染者人数比前一天增加40人;但从9月11日起,该地区医疗部门采取措施,使该种病毒的传播得到控制,每天的新感染者人数比前一天减少10人.
(1)分别求出该地区在9月10日和9月11日这两天的流感病毒的新感染者人数;
(2)该地区9月份(共30天)该病毒新感染者共有多少人?
【解析】(1)由题意知,该地区9月份前10天流感病毒的新感染者的人数构成一个首项为40,公差为40的等差数列.
所以9月10日的新感染者人数为40+(10-1)40=400(人).
所以9月11日的新感染者人数为400-10=390(人).
(2)9月份前10天的新感染者人数和为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数,构成一个首项为390,公差为-10的等差数列.
所以后20天新感染者的人数和为T20=20390+20(20-1)2(-10)=5 900(人).
所以该地区9月份流感病毒的新感染者共有2 200+5 900=8 100(人).
【变式训练3】设等差数列{an}的前n项和为Sn,若S410,S515,则a4的最大值为
.
【解析】因为等差数列{an}的前n项和为Sn,且S410,S515,
所以5+3d23+d,即5+3d6+2d,所以d1,
所以a43+1=4,故a4的最大值为4.
总结提高
1.在熟练应用基本公式的同时,还要会用变通的公式,如在等差数列中,am=an+(m-n)d.
2.在五个量a1、d、n、an、Sn中,知其中的三个量可求出其余两个量,要求选用公式要恰当,即善于减少运算量,达到快速、准确的目的.
3.已知三个或四个数成等差数列这类问题,要善于设元,目的仍在于减少运算量,如三个数成等差数列时,除了设a,a+d,a+2d外,还可设a-d,a,a +d;四个数成等差数列时,可设为a-3m,a-m,a+m,a+3m.
4.在求解数列问题时,要注意函数思想、方程思想、消元及整体消元的方法的应用.
6.3 等比数列
典例精析
题型一 等比数列的基本运算与判定
【例1】数列{an}的前n项和记为Sn,已知a1=1,an+1=n+2nSn(n=1,2,3,).求证:
(1)数列{Snn}是等比数列;(2)Sn+1=4an.
【解析】(1)因为an+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为公比的等比数列.
(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.
因此对于任意正整数n1,都有Sn+1=4an.
【点拨】①运用等比数列的基本公式,将已知条件转化为关于等比数列的特征量a1、q的方程是求解等比数列问题的常用方法之一,同时应注意在使 用等比数列前n项和公式时,应充分讨论公比q是否等于1;②应用定义判断数列是否是等比数列是最直接,最有依据的方法,也是通法,若判断一个数列是等比数列可用an+1an=q(常数)恒成立,也可用a2n+1 =anan+2 恒成立,若判定一个数列不是等比数列则只需举出反例即可,也可以用反证法.
【变式训练1】等比数列{an}中,a1=317,q=-12.记f(n)=a1a2an,则当f(n)最大时,n的值为()
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,此时n=9.故选C.
题型二 性质运用
【例2】在等比数列{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)由等比数列的性质可知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)由等比数列的性质可知,{lg an}是等差数列,
因为lg 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.
【点拨】历年高考对性质考查较多,主要是利用等积性,题目小而巧且背景不断更新,要熟练掌握.
【变式训练2】在等差数列{an}中,若a15=0,则有等式a1+a2++an=a1+a2++a29-n(n29,nN*)成立,类比上述性质,相应地在等比数列{bn}中,若b19=1,能得到什么等式?
【解析】由题设可知,如果am=0,在等差数列中有
a1+a2++an=a1+a2++a2m-1-n(n2m-1,nN*)成立,
我们知道,如果m+n=p+q,则am+an=ap+aq,
而对于等比数列{bn},则有若m+n=p+q,则aman=apaq,
所以可以得出结论:
若bm=1,则有b1b2bn=b1b2b2m-1-n(n2m-1,nN*)成立.
在本题中则有b1b2bn=b1b2b37-n(n37,nN*).
题型三 综合运用
【例3】设数列{an}的前n 项和为Sn,其中an0,a1为常数,且-a1,Sn,an+1成等差数列.
(1)求{an}的通项公式;
(2)设bn=1-Sn,问是否存在a1,使数列{bn}为等比数列?若存在,则求出a1的值;若不存在,说明理由.
【解析】(1)由题意可得2Sn=an+1-a1.
所以当n2时,有
两式相减得an+1=3an(n2).
又a2=2S1+a1=3a1,an0,
所以{an}是以首项为a1,公比为q=3的等比数列.
所以an=a13n-1.
(2)因为Sn=a1(1-qn)1-q=-12a1+12a13n,所以bn=1-Sn=1+12a1-12a13n.
要使{bn}为等比数列,当且仅当1+12a1=0,即a1=-2,此时bn=3n.
所以{bn}是首项 为3,公比为q=3的等比数列.
所以{bn}能为等比数列,此时a1=-2.
【变式训练3】已知命题:若{an}为等 差数列,且am=a,an=b(m0,nN*)为等比数列,且bm=a,bn=b(m
【解析】n-mbnam.
总结提高
1.方程思想,即等比数列{an}中五个量a1,n,q,an,Sn,一般可知三求二,通过求和与通项两公式列方程组求解.
2.对于已知数列{an}递推公式an与Sn的混合关系式,利用公式an=Sn-Sn-1(n2),再引入辅助数列,转化为等比数列问题求解.
3.分类讨论思想:当a10,q1或a10,00,01时,{an}为递减数列;q0时,{an}为摆动数列;q=1时,{an}为常数列.
6.4 数列求和
典例精析
题型一 错位相减法求和
【例1】求和:Sn=1a+2a2+3a3++nan.
【解 析】(1)a=1时,Sn=1+2+3++n=n(n+1)2.
(2)a1时,因为a0,
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.
综上所述,Sn=
【点拨】(1)若数列{an}是等差数列,{bn}是等比数列,则求数列{anbn}的前n项和时,可采用错位相减法;
(2)当等比数列公比为字母时,应对字母是否为1进行讨论;
(3)当将Sn与qSn相减合并同类项时,注意错位及未合并项的正负号.
【变式训练1】数列{2n-32n-3}的前n项和为()
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.故选C.
题型二 分组并项求和法
【例2】求和Sn=1+(1+12)+(1+12+14)++(1+12+14++12n-1).
【解析】和式中第k项为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.
【变式训练2】数列1, 1+2, 1+2+22,1+2+22+23,,1+2+22++2n-1,的前n项和为()
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.故选D.
题型三 裂项相消法求和
【例3】数列{an}满足a1=8,a4=2,且an+2-2an+1+an=0 (nN*).
(1)求数列{an}的通项公式;
(2)设bn=1n(14-an)(nN*),Tn=b1+b2++bn(nN*),若对任意非零自然数n,Tnm32恒成立,求m的最大整数值.
【解析】(1)由an+2-2an+1+an=0,得an+2-an+1=an+1-an,
从而可知数列{an}为等差数列,设其公差为d,则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 ,
上式对一切nN*恒成立.
所以m12-8n+1-8n+2对一切nN*恒成立.
对nN*,(12-8n+1-8n+2)min=12-81+1-81+2=163,
所以m163,故m的最大整数值为5.
【点拨】(1)若数列{an}的通项能转化为f(n+1)-f(n)的.形式,常采用裂项相消法求和.
(2)使用裂项相消法求和时,要注意正负项相消时,消去了哪些项,保留了哪些项.
【变式训练3】已知数列{an},{bn}的前n项和为An,Bn,记cn=anBn+bnAn-anbn(nN*),则数列{cn}的前10项和为()
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项和为A10B10,故选C.
总结提高
1.常用的 基本求和法均对应数列通项的特殊结构特征,分析数列通项公式的特征联想相应的求和方法既是根本,也是关键.
2.数列求和实质就是求数列{Sn}的通项公式,它几乎涵盖了数列中所有的思想策略、方法和技巧,对学生的知识和思维有很高的要求,应充分重视并系统训练.
6.5 数列的综合应用
典例精析
题型一 函数与数列的综合问题
【例1】已知f(x)=logax(a0且a1),设f(a1),f(a2),,f(an)(nN*)是首项为4,公差为2的等差数列.
(1)设a是常数,求证:{an}成等比数列;
(2)若bn=anf(an),{bn}的前n项和是Sn,当a=2时,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)为定值,所以{an}为等比数列.
(2)bn=anf(an)=a2n+2logaa2n+2=(2n+2)a2n+2,
当a=2时,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,
两式相减得
-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.
【点拨】本例是数列与函数综合的基本题型之一,特征是以函数为载体构建数列的递推关系,通过由函数的解析式获知数列的通项公式,从而问题得到求解.
【变式训练1】设函数f(x)=xm+ax的导函数f(x)=2x+1,则数列{1f(n)}(nN*)的前n项和是()
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,则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.故选C.
题型二 数列模型实际应用问题
【例2】某县位于沙漠地带,人与自然长期进行着顽强的斗争,到20xx年底全县的绿化率已达30%,从20xx年开始,每年将出现这样的局面:原有沙漠面积的16%将被绿化,与此同时,由于各种原因,原有绿化面积的4%又被沙化.
(1)设全县面积为1,20xx年底绿化面积为a1=310,经过n年绿化面积为an+1,求证:an+1=45an+425;
(2)至少需要多少年(取整数)的努力,才能使全县的绿化率达到60%?
【解析】(1)证明:由已知可得an 确定后,an+1可表示为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,则有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取最小整数为5,故至少需要经过5年的努力,才能使全县的绿化率达到60%.
【点拨】解决此类问题的关键是如何把实际问题转化为数学问题,通过反复读题,列出有关信息,转化为数列的有关问题.
【变式训练2】规定一机器狗每秒钟只能前进或后退一步,现程序设计师让机器狗以前进3步,然后再后退2步的规律进行移动.如果将此机器狗放在数轴的原点,面向正方向,以1步的距离为1单位长移动,令P(n)表示第n秒时机器狗所在的位置坐标,且P(0)=0,则下列结论中错误的是()
A.P(2 006)=402 B.P(2 007)= 403
C.P(2 008)=404 D.P(2 009)=405
【解析】考查数列的应用.构造数列{Pn},由题知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错.
题型三 数列中的探索性问题
【例3】{an},{bn}为两个数列,点M(1,2),An(2,an),Bn(n-1n,2n)为直角坐标平面上的点.
(1)对nN*,若点M,An,Bn在同一直线上,求数列{an}的通项公式;
(2)若数列{bn}满足log2Cn=a1b1+a2b2++anbna1+a2++an,其中{Cn}是第三项为8,公比为4的等比数列,求证:点列(1,b1),(2,b2),,(n,bn)在同一直线上,并求此直线方程.
【解析】(1)由an-22-1=2n-2n-1n-1,得an=2n.
(2)由已知有Cn=22n-3,由log2Cn的表达式可知:
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}为等差数列.
故点列(1,b1),(2,b2),,(n,bn)共线,直线方程为y=3x-4.
【变式训练3】已知等差数列{an}的首项a1及公差d都是整数,前n项和为Sn(nN*).若a11,a43,S39,则通项公式an=.
【解析】本题考查二元一次不等式的整数解以及等差数列的通项公式.
由a11,a43,S39得
令x=a1,y=d得
在平面直角坐标系中画出可行域如图所示.符合要求的整数点只有(2,1),即a1=2,d=1.所以an=2+n-1=n+1.故答案填n+1.
总结提高
1.数列模型应用问题的求解策略
(1)认真审题,准确理解题意;
(2)依据问题情境,构造等差、等比数列,然后应用通项公式、前n项和公式以及性质求解,或通过探索、归纳构造递推数列求解;
(3)验证、反思结果与实际是否相符.
2.数列综合问题的求解策略
(1)数列与函数综合问题或应用数学思想解决数列问题,或以函数为载体构造数列,应用数列的知识求解;
(2)数列的几何型综合问题,探究几何性质和规律特征建立数列的递推关系式,然后求解问题.