蔣文梅
摘 要:數列是我們中學數學的重點內容,也是歷年考試考查的熱點。在我們的數列教學過程中,如果能夠挖掘、提煉教材本身蘊涵的數學思想,并有意識地對學生進行滲透,有著十分重要的意義。本文結合我的教學實踐并以一些具體的試題為例,將幾種重要的數學思想梳理總結。
關鍵詞:高中數學;數列教學;數學思想
一、函數的思想
可以說,有數學的地方往往也就有函數,而等差、等比數列的通項公式,前 項和的公式都可看成正整數 的函數,因而數列問題往往可轉化為函數問題來解答。
例1.等差數列的前 項和為30,前 項和為100,則它的前 項和為( )
A.130 B.170 C.210 D.260
分析:本題解法很多,但若由 ,這表明 是n的一次函數,從而由 、 、 三點共線,易得 故選(C)
二、方程的思想
解決數列問題的最常規(guī)思路就是利用各基本量 之間的關系,聯(lián)立方程組求解。這種基本方法體現(xiàn)了方程的思想。
例2.設 是等差數列 的前 項和,已知 與 的等比中項為 ,而 與 的等差中項為1,求等差數列 的通項公式 .
分析:
由
故所求通項公式為: 或
說明:運用方程思想求解,有時會運算較繁,這就需要結合所聯(lián)立方程(組)的特點,注意解方程(組)的技巧,等以達到求簡、優(yōu)化的目的。
注:函數與方程是高中數學的重點內容,它貫穿于數學教學的全過程,學會用函數與方程思想去認識和處理各種背景的數學問題,是高中學生必須具備的數學素養(yǎng),也是歷年高考熱點。在教學中應擺在重要位置,加強訓練。
三、對稱的思想
等差(等比)數列的各項均具有對稱性,如到首末兩端等距離的兩項的和(積)相等;項數和相同的兩項的和(積)相等;有窮數列末項除外,從第2項起,每一項都是與它等距離的兩項的等差(比)中項,等等。運用這種對稱思想解題常會使解法來得簡捷。
例3.設等差數列 的前 項和為 已知 指出 中,哪一個最大?并說明理由。
分析:由等差數列的對稱性
知 是遞減數列,故 最大。
說明:該題也可用函數的思想來獲解,但不如上解利用對稱的思想解決來得簡捷而美妙!而且,這種對稱思想本身就體現(xiàn)了數學的美,在數學教學中,提高學生理解和欣賞數學的美,可大大激發(fā)學生學習數學的興趣和積極性,陶冶學生的情操,提高學生的數學品位。
四、一般與特殊的思想
由于特殊情況包含于一般情況之中,所以凡一般情況下具有的性質,特殊情況下也應具有;而在特殊情況下不具備的性質,一般情況下也必不具備。運用這種一般與特殊的思想來指導解題常會收到意想不到的效果。
例4.設數列 公比不相等的兩個等比數列, 證明:數列 不是等比數列
分析:據統(tǒng)計,多數考生仍然按證明一個數列不是等比數列的一般方法,去論證 (一般),殊不知,這樣運算量大,變形也很復雜。事實上,只要論證 (特殊)就足以說明 不是等比數列。證明過程(略)。
五、分類討論的思想
分類討論思想是中學數學中最重要的數學思想之一,在數列的相關公式中也體現(xiàn)的較為充分。
例5.設等比數列 的前 項和為 若 ,求公比 .
分析:(1)當 時 , ,而 , 與題設矛盾,故
(2)
說明:許多考生遺漏了對“ ”的情形,造成“對而不全”,遇見字母要討論的意識,即分類討論的思想,必須給予強化,這不僅是解題的需要,也是訓練學生思維周密性不可缺少的環(huán)節(jié)!
數列中蘊涵豐富的數學思想,它們是解題的指導思想,較之數學知識與技能,具有更高的層次。作為我們教師,不能只在高三復習中滲透數學思想,更重要的是要在高一、高二的平時教學中有意識地對學生進行潛移默化的熏陶。作為學生,在學習過程中,應逐步領悟數學思想的重要性,并自覺運用數學思想分析、解決問題,以增強自己運用數學思想的意識和能力。