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2024年1月24日发(作者:直方图怎么看正态性)
浅析等差、等比数列在生活中的应用
【摘要】等差、等比数列是高中课程中一个重要的知识点,日常生活中我们常常接触到这两个数列,本文主要从数列的实际应用出发,特别是在结合职业学校的专业课、校园生活的应用、经济中的应用、体验数列美四个角度进行阐述,从而激发学生学习数列的兴趣,提高等比数列的应用能力,探索生活中的数列美。
【关键词】等差数列;等比数列;生活化;实际应用;专业结合
职业高中的学生基本都是中考的“失败者”,特别是对于数学知识的学习,他们的基础不扎实,没有系统的数学知识结构,不仅仅体现在数学运算中无法正确应用公式进行常规计算,在日常生活中也缺乏发现数学美的“眼睛”,更谈不上实际应用。学生在初中的数学应用还停留在加减乘除法,与现实生活基本脱节,没有数学建模的意识。灵活应用等差、等比数列的公式解决一些实际问题是本文的一个探讨思路,使学生能做到“学以致用”,体验成功感,同时提高学习数学的兴趣。
一、数列与专业课相结合
计算机专业班级的学生有一门课程是IT产品营销,其中有一节重点讲解了如何配置一台计算机。结合学生做的配机单,做一个等比数列的应用。既能使学生意识到专业课的重要性,也能让学生明确生活中数学远处不在。
例题1:计算机成本每3个月都不断变化,若现在配一台计算机的价格是8000元,每3个月计算机价格下降5%,求1年后配置一台一样的计算机的价格是多少钱?
分析:这是一个等比数列的问题,而且是一个递减的等比数列。从题目中我们不难找到,,一年后的价格可以看成这个等比数列的第5项,转化成求的问题上。通过这个实例告诉学生,显然这是等比数列的简单应用,只要找出首项和公比,则可以求出等比数列中的任何一项。同时可以告诫他们不要过多追求高配置、高消费的电子产品,因为电子产品的更新日新月异,一天一个价格,作为一名职业学校的学生,只有理性消费才会消费。
在给旅游专业的学生讲解数列的应用中,结合他们导游所用的图形,引出一个中国古代大型塔群宁夏一百零八塔来体验数列的应用。
例题2:青铜峡108塔是中国现存的大型古塔群之一,位于银川市南60公里的青铜峡水库西岸崖壁下,塔群坐西面东,依山临水,为实心喇嘛砖塔。最高一座3.5米,其余均高2.5米。随着山势,自上而下按1、3、3、5、5、7、9、11、13、15、17、19的奇数排列成12行,整体成三角形状。关于一百零八塔的身世,明代李贤的《一统志》已有”古塔一百零八座”的明确记载。在这其中就隐藏着数学的规律,在数学里,利用等差数列可知:连续前n奇数的和,等取n=10,
二、数列在校园活动中的应用
校园生活多姿多彩,职高的学生对于参加学校组织的各项活动都特别活跃。在校园活动中我们一样能应用等比数列解决一些实际问题。
例题3:在2013年的校技能节比赛中,值周班的同学负责收集同学们喝完水的矿泉水瓶。学校8点开场比赛,每一个小时清点一次收集到的矿泉水瓶,9点钟共收到了120个,10点钟收到了240个,11点钟收到了480个,按这个规律,到下午1点钟,共收到了多少个矿泉水瓶?
分析:我们不难找出这是一个等比数列的问题。可以把9点钟收到的矿泉水瓶120个看成等比数列的第1项,把10点钟收到的矿泉水瓶240个看成等比数列的第2项,把11点钟收到的矿泉水瓶240个看成等比数列的第3项,很容易找到这个数列的公比是2,首项是120,则到下午1点钟,是这个数列的第5项,从而把题目转化为求数列前5项的和问题。
在讲解这个例题时,着重说明等比数列的前n项和公式,以及等比数列在校园生活中的实际应用。同时可以向学生提倡“勤俭节约,从我做起”的美德,增强学生的节约意识,规范学生的行为习惯。
三、数列在经济生活中的应用
在生活实践中,有很多实际问题都可以转化为数列问题,然后用数列的知识求解。银行中的利息计算,计算单利时用等差数列,计算复利时用等比数列;分期付款要综合运用等差、等比数列的知识;著名的马尔萨斯人口论,把粮食增长喻为等差数列,而把人口增长喻为等比数列,这些科学事实和生活事例,都有助于认识和理解数列的实际应用.
例题4:“教育储蓄”,是一种零存整取的定期储蓄存款方式,是国家为了鼓励城乡居民以储蓄方式,为子女接受非义务教育积蓄资金,从而促进教育事业发展而开办的。某同学依教育储蓄方式从2010年11月1日开始,每月按时存入250元,连续存5年,月利率为0.2﹪,到期一次可支取本利共多少元?
在讲解这个例题时,将生活中与学生息息相关的教育储蓄问题转化为数列问题,让学生体会到数列与我们的生活是密不可分的,从而激发学生学习的兴趣。
例题5:富兰克林一生为科学和民主而工作,他死后留下的财产并不可观,大致只有一千英磅。令人惊讶的是,他竟留下了一份分配几百万英磅财产的遗嘱!这份有趣的遗嘱是这样写的:“……一千英磅赠给波士顿的居民,如果他们接受了这一千英磅,那么这笔钱应该托付给由选举出来的公民组成的基金会,基金会得把这笔钱按每年5%的利率借给一些年轻的手工业者去生息。这笔钱过了100年增加到131000英磅。我希望,那时候用100000英磅来建立一所公共建筑物,剩下的31000英磅拿去继续生息100年,在第二个100年末了,这笔款增加到
4061000英磅,其中1061000英磅还是由波士顿的基金会支配,而其余的3000000英磅让马萨诸州组成同样的基金会来管理。过此之后,我可不敢自作主张了!”富兰克林卒于1790年,现在200多年过去了,人们不禁要问:作为科学家和政治家的富兰克林,留下区区的1000英磅,竟立下百万富翁般的遗嘱,这不是开玩笑吧?请同学们按照富兰克林非凡的设想实际计算一下,并判断这个遗嘱是否能实现。通过这个例题学生不仅能了解一些历史,也能结合到所学的数列来计算,让学生充分体验到神奇的数列。
四、美在数列
众所周知,数学在我们的基础教育中占有很大的份量,是我们的文化中极为重要的组成部分。她不但有智育的功能,也有其美育的功能。数学美深深地感染着人们的心灵,激起人们对她的欣赏。亚里士多德说:“虽然数学没有明显地提到善与美,但善与美不能和数学分离。因为美的主要形式就是‘秩序、匀称和确定性’,这些正是数学所研究的原则。”
1、简洁美
2、不变美和对称美
3、和谐美、统一美
数学的美妙之处在于能把混乱化为和谐、纷杂化为有序、繁复化为简单,使整个数学王国处于和谐的、统一的整体之中。数列也有着这样无穷的魅力。等差数列{}的通项公式为,则有:
这就是一种和谐美、统一美。它们使我们体会到找到规律的快乐,使我们赏心悦目。我们可以用数列的美去描绘更多的自然美,创造更美的世界。
参考文献:
[1]花奎.点烯渴望知识火药的导火索——等比数列的前n项和公式发现的教学片段及思考[N].中学数学2010年第4期,高中版.
[2]张景中,易南轩.《学美拾趣(普及版)》出版社:科学出版社.
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