"Числовые последовательности". 9-й класс

       Урок алгебры по теме: "Числовые последовательности". 9-й класс

                                            Иванова Наталья Михайловна, учитель математики

                                                                             МОУ СОШ №19  г. Иркутска 

Цели:

·         Образовательная: разъяснить учащимся смысл понятий «последовательность», «n-ый член последовательности»; познакомить со способами задания последовательности.

·         Развивающая: развитие самостоятельности, взаимопомощи при работе в группе, сообразительности.

·         Воспитательная: воспитание активности и аккуратности.

Ход урока:

1. Организационный момент

Сегодня на уроке мы познакомимся с понятием «последовательность», узнаем, какими могут быть последовательности и рассмотрим способы задания последовательностей.

2. Подготовка обучающихся к активной учебно-познавательной деятельности на основном этапе урока (работа в группах, дифференцированный подход)

Каждая группа учеников получает свое задание. После его выполнения отчитывается каждая группа перед классом, начинают ученики 1 группы.

Задание для учеников 1 группы:

Какие события в нашей жизни происходят последовательно? Приведите примеры таких явлений и событий.

Ответы учеников 1 группы: дни недели, названия месяцев, возраст человека, номер счёта в банке, последовательно происходит смена дня и ночи, последовательно увеличивает скорость автомобиль, последовательно пронумерованы дома на улице и т. д.

Задание для учеников 2 и 3 групп: ученикам предлагается найти закономерности и показать их с помощью стрелки.

2 группа:

В порядке возрастания положительные нечетные числа	1/2; 1/3; 1/4; 1/5; 1/6…
В порядке убывания правильные дроби с числителем, равным 1	1; 3; 5; 7; 9; …
В порядке возрастания положительные числа, кратные 5	5; 10; 15; 20; 25; …

3 группа: найдите закономерности

1; 4; 7; 10; 13; …	Увеличение на 3
10; 19; 37; 73; 145; …	Чередовать увеличение на 2 и увеличение в 2 раза
6; 8; 16; 18; 36; …	Увеличение в 2 раза и уменьшение на 1

Ответы 2 группы:

1.     В порядке возрастания положительные нечетные числа (1; 3; 5; 7; 9; … )

2.     В порядке убывания правильные дроби с числителем, равным 1 (1/2; 1/3; 1/4; 1/5; 1/6…)

3.     В порядке возрастания положительные числа, кратные 5 (5; 10; 15; 20; 25; …)

Ответы 3 группы:

1.     1; 4; 7; 10; 13; … (Увеличение на 3)

2.     10; 19; 37; 73; 145; … (Увеличение в 2 раза и уменьшение на 1)

3.     6; 8; 16; 18; 36; … (Чередовать увеличение на 2 и увеличение в 2 раза)

3. Изучение нового материала

Рассмотренные нами числовые ряды и есть примеры числовых последовательностей.

Числа, образующие последовательность, называют соответственно первым, вторым, третьим, и т. д., n-ным членами последовательности.

Обозначают члены последовательности так а₁; а₂; а₃; а₄; … а_n;

Последовательности могут быть конечными и бесконечными, возрастающими и убывающими.

Задания для устной работы

1.     Назовите в последовательности 1; 1/2; 1/3; 1/4; 1/5; … 1/n; 1/(n+1) члены а₁; а₄; а₁₀; а_n;

2.     Является ли последовательность четырёхзначных чисел конечной? (да)

3.     Назовите её первый и последний члены. (Ответ: 1000; 9999)

4.     Является ли последовательностью запись чисел 2; 4; 7; 1; -21; -15; …? (нет, так как нельзя по первым шести членам обнаружить какую-нибудь закономерность)

Существуют различные способы, которые позволяют задать последовательность.

С помощью формулы n-ого члена последовательности (аналитический способ).

Формула общего члена позволяет вычислить член последовательности с любым заданным номером. Например, если х_n=3n+2, то

х₅=3^.5+2=17;

х₄₅=3^.45+2=137.

Рекуррентный способ

Формулу, выражающую любой член последовательности, начиная с некоторого, через предыдущие (один или несколько), называют рекуррентной (от латинского слова recurro– возвращаться).

Например, последовательность, заданную правилом

а₁=1; а_n+1= а_n +3

можно записать с многоточием:

1; 4; 7; 10; 13; …

4. Закрепление изученного материала (работа в группах, дифференцированный подход)

Каждая группа получает индивидуальное задание, которое выполняют самостоятельно. При выполнении заданий ребята обсуждают решение и записывают его в тетрадь.

Даны последовательности: а_n=n⁴ ; а_n=(-1)ⁿn² ; а_n=n +4; а_n=-n-4; а_n=2ⁿ -5; а_n=3ⁿ -1.

Задание для учеников 1 группы: Последовательности заданны формулами. Впишите пропущенные члены последовательности:

1; ___; 81; ___; 625; ...
-1; 4; ___; ___; -25; …
5; ___; ___; ___; 9; …
___; -6; ___; ___ ; -9; …
___; ___; 3; 11; ___; …
2; 8; ___; ___; ___; …

Задание для учеников 2 группы:

Выписать первые пять членов последовательности, заданной формулой своего n-ого члена.

Задание для учеников 3 группы:

Определите, какими числами являются члены этих последовательностей, заполните таблицу.

Положительные и отрицательные числа	Положительные числа	Отрицательные числа

5. Историческая справка

Рекуррентное задание последовательности может быть и более сложным. Например, равенства: х₁=1; х₂=1; х_n+2= х_n+1 + х_n

Также позволяют вычислять поочередно члены последовательности:

х₃= х₂ + х₁ =1+1=2;
х₄= х₃ + х₂ =2+1=3;
х₅= х₄ + х₃ =3+2=5; … .

Проще всего выписывать члены этой последовательности, если перевести равенство на русский язык: каждый член последовательности, начиная с третьего, равен сумме двух предыдущих членов.

1, 1, 2, 3, 5, 8, 13, 21, 34, 55, 89, 144, 233, 377, … .

Члены этой последовательности называются числами Фибоначчи – по имени средневекового итальянского ученого Леонардо Фибоначчи (1180 – 1240 ) из г. Пизы. Последовательность Фибоначчи рассмотрена им в 1202 году в книге «Liber abacci». Эти числа встречаются в математике и природе довольно часто: треугольник Паскаля, количество веток на дереве или приплод от пары кроликов за определенный период времени, семена в подсолнечнике.

Блез Паскаль (1623 – 1662 ) один из самых знаменитых людей в истории человечества. Треугольник Паскаля – это бесконечная числовая таблица треугольной формы, в которой на вершине и по боковым сторонам стоят единицы, каждое из остальных чисел равно сумме двух чисел, стоящих над ним слева и справа в предшествующей строке:

Продолжите строчку сами!

1 1 1 1 2 1 1 3 3 1 1 4 6 4 1 1 5 10 10 5 1 (1 6 15 20 15 6 1)

Между числами Фибоначчи и треугольником Паскаля существует интересная связь. Подсчитав для каждой восходящей диагонали треугольника Паскаля сумму всех стоящих на этой диагонали чисел, получим:

для 1 диагонали – 1;

для 2 диагонали – 1;

для 3 диагонали – 1+1=2;

для 4 диагонали – 1+2=3;

для 5 диагонали – 1+3+1=5;

для 6 диагонали – 1+4+3=8;

для 7 диагонали – 1+5+6+1=13 ….

Мы получили не что иное, как числа Фибоначчи. Оказывается, что всегда сумма чисел n-ой диагонали есть n-ое число Фибоначчи.

6. Подведение итогов урока

Итак, мы разобрали понятие последовательности и способы ее задания.

Приведите примеры числовой последовательности: конечной и бесконечной.

Какие способы задания последовательности вы знаете.

Какая формула называется рекуррентной?