楊榮智
摘 要:高中數(shù)學(xué)數(shù)列方面的內(nèi)容占據(jù)了極其重要的地位,因此需要把握系統(tǒng)的解題方法和解題技巧,有效的提升解題效率。本文分析了數(shù)列試題中常見的考點,并提出相應(yīng)的解題方法和解題技巧,以期提高學(xué)生的綜合能力。
關(guān)鍵詞:數(shù)列;高中數(shù)學(xué);解題策略
數(shù)列方面的內(nèi)容涵蓋了代數(shù)內(nèi)容、幾何內(nèi)容、方程內(nèi)容的知識。在實際應(yīng)對中需要基于數(shù)列的基本題型進行整合與分析,利用不同的解題思路和解題技巧,促使數(shù)列方面的知識點能夠合理的運用于問題的解決當(dāng)中。
一、常見數(shù)列試題的考點分析
數(shù)列是一種較為特殊的函數(shù),其核心的定義是基于在該函數(shù)的定義域內(nèi)所有的正整數(shù)集或在該定義域內(nèi)有限子集的函數(shù),總的來說,可以將數(shù)列看成一個有規(guī)律的集合。數(shù)列是聯(lián)動多知識點的內(nèi)容,特別需要注意的是字啊數(shù)列的求解過程中,多涉及函數(shù)、不等式方面的內(nèi)容,因此,必須重視數(shù)列的運用方法?,F(xiàn)階段高考關(guān)于數(shù)列方面的內(nèi)容,主要考察學(xué)生對an、a1、d、n、Sn方面的拓展理解,大體包括數(shù)列的表示方法(正整數(shù))、等差數(shù)列的性質(zhì)及其前n項和的解法、等比數(shù)列的性質(zhì)及其前n項和的解法以及多情境的實際性問題的解法。
二、實踐高中數(shù)學(xué)數(shù)列的解題策略分析
(一)基于數(shù)列的基本概念的技巧
高中數(shù)學(xué)數(shù)列試題主要涵括等差數(shù)列、等比數(shù)列、差比數(shù)列三種模式。每個數(shù)列模型都有不同的定義及性質(zhì)。由此,需要有效的面對這方面的數(shù)學(xué)試題,特別是數(shù)列求和中基本定理的使用方法,保證數(shù)列基本題型不會失分。例如“數(shù)列概念與簡單表示法”的教學(xué)中,教師需要拓展基本定理,并講述常見的“錯位相減法”和“裂項相消法”的基本思路。同時,需要結(jié)合實際例題進行數(shù)列理論的拓展,具體如下:
例1:有一個數(shù)列{an}(n=1,2,3,4…)的前n項和為Sn,且滿足條件Sn=2an-a1,且a1,a2+1,a3這三個數(shù)成等差數(shù)列。求:
(1)數(shù)列{an}的通項公式。
分析:(1)中需要應(yīng)用an=Sn-Sn-1的基本公式,將已知條件帶入公式中,結(jié)合條件“a1,a2+1,a3這三個數(shù)成等差數(shù)列”,可以得到結(jié)果。
解析:(1)由題可得:Sn=2an-a1,由公式an=Sn-Sn-1(n≥2)可得:an=2an-2an-1,化簡得:an=2an-1,n≥2所以a2=2a1,a3=2a2=4a1。又因為a1,a2+1,a3這三個數(shù)成等差數(shù)列,帶入得:a1+a3=2(a2+1)。那么,a1+4a1=2(2a1+1),解之得:a1=2。
通過分析可以得知:數(shù)列{an}的首項a1=2,a2=4,a3=8,且公比q=2的等比數(shù)列。所以其通項an=2n。
例2:已知數(shù)列滿足,且。求數(shù)列an的通項公式。
分析:該題型應(yīng)使用“構(gòu)造法”的思路,將其構(gòu)造一個方便解答的公式,該題目中,需要構(gòu)造數(shù)列{1-an}的數(shù)列模型,再轉(zhuǎn)化成需要求解的an公式模型。
解析:由可得:。
又因為,
所以數(shù)列{1-an}的首項,其公比,該數(shù)列為等比數(shù)列。
所以,
對于數(shù)列基本概念的考察主要是對于首項a1、通項公式an、前n項系數(shù)和之間的關(guān)系的理解,特別需要注意n≥2在求解通項和公式的運用。同時,教師需要拓展幾種基本類型的數(shù)學(xué)問題,如an+1=an+f(n)的通項問題的解決中,需要使用累加法的思路;如an+1=an·f(n)的通項問題的解決中,需要使用累乘法的思路;如的通項問題的解決中,需要使用構(gòu)造法的思路,將其轉(zhuǎn)化成的模型,上述例題2則是構(gòu)造出{1-an}的模型。最后,教師需要對該方面問題進行總結(jié),運用表格、圖像的方法講述數(shù)列的運用方法,拓展函數(shù)與數(shù)列的結(jié)合,提高學(xué)生的認(rèn)知。
(二)基于等差數(shù)列的技巧
等差數(shù)列的方面的問題大多出現(xiàn)在選擇或填空題,其主要是考察學(xué)生對等差數(shù)列基本定義的理解,分析等差數(shù)列中首項a1,公差d的關(guān)系,圍繞這兩點進行內(nèi)容的拓展和知識的遷移。同時,教師需要講述等差數(shù)列與函數(shù)之間的聯(lián)系,運用合理的情境講述相關(guān)的理論及內(nèi)容。
例如在“等差數(shù)列的前n項和”的教學(xué)中,首先教師需要講述等差數(shù)列的基本定義和通項公式與前n項和之間的關(guān)系,引導(dǎo)學(xué)生了解已知an、a1、d、n、Sn這五個關(guān)系中任意3個數(shù)據(jù)求解另外兩個數(shù)據(jù)的思路。同時,教師需要依據(jù)學(xué)生掌握的知識理論進行相關(guān)題型的拓展。
例3:已知等差數(shù)列{an}前9項的和為27,a10=8。求a100的值。
分析:主要應(yīng)用等差數(shù)列前n項和公式以及通項公式an=a1+(n-1)d的基礎(chǔ)運用。
解析:由題可得:,解之得:
因此,可以得到這個等差數(shù)列的通項公式為:an=a1+(n-1)d=n-2。由此可以得到a100=100-2=98。
例4:等差數(shù)列{an}中,a1=20,前n項和為Sn,且S10=S15。求n取和值時,Sn有最大值,并求出Sn最大值是多少?
分析:發(fā)現(xiàn)S10=S15,可以依據(jù)通項公式分析出一個臨界點,通過臨界點可以找到Sn的最大值;或依據(jù)二次函數(shù)的極值點,求出對應(yīng)的Sn的值,也可以實現(xiàn)該為的求解。
解析:(直接利用Sn)由公差,首項a1=20,可以得到:
根據(jù)二次函數(shù)頂點式含義可得,k=,b=。由于n為正整數(shù),所以可以得到當(dāng)n=12或n=13時有最大值,且最大值為130。
通過這兩種解題思路均可以實現(xiàn)該問題的求解,其出發(fā)點是不一樣的,因此教師需要在數(shù)列的試題拓展中運用多元化的解題思路,幫助學(xué)生能夠更快的進行思維拓展,也能有效的應(yīng)對這方面的問題。最后,教師需要還需拓展如“1+2+3+…n=”、“2+4+6+…2n=n2+n”、“1+3+5+…(2n-1)=n2”等類型的數(shù)列公式,結(jié)合倒序相加法、錯位相加法的思路進行拓展,提高學(xué)生對數(shù)列的認(rèn)知。
三、結(jié)束語
有關(guān)數(shù)列方面試題的拓展應(yīng)培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)慕忸}思路,結(jié)合不同體型所對應(yīng)的解題技巧,能夠有效減少題型的出錯率和解題時間。同時,學(xué)生需要構(gòu)建系統(tǒng)的解題流程,保證公式運用方法“不混亂”,這對于學(xué)生全面發(fā)展有著積極的意義。