封利峰
摘 要:數(shù)列數(shù)高中數(shù)學(xué)中的重要知識(shí)點(diǎn),也是高考的必考內(nèi)容。數(shù)列主要可以分為兩個(gè)大類,即等差數(shù)列和等比數(shù)列。高考中的數(shù)列題目基本上都是以這兩類數(shù)列形式出現(xiàn),對(duì)數(shù)列基礎(chǔ)知識(shí)和相關(guān)解題方法進(jìn)行了考察。因此,在學(xué)習(xí)數(shù)列知識(shí)的過(guò)程中,需要結(jié)合高考考查方向,進(jìn)行針對(duì)性的學(xué)習(xí),提升解題水平。本文對(duì)高中數(shù)列做了簡(jiǎn)單介紹,深入分析了解題策略,以期促進(jìn)數(shù)列教學(xué)。
關(guān)鍵詞:高中數(shù)學(xué);數(shù)列題;解題策略
數(shù)列是一種離散型函數(shù),在高中數(shù)學(xué)中占有重要地位。關(guān)于數(shù)學(xué)解題的方法和思想都比較多,在面對(duì)實(shí)際題目的時(shí)候,應(yīng)該根據(jù)題目所表現(xiàn)出的基本性質(zhì),選擇合理的手段進(jìn)行解題,以便提升解題速率和準(zhǔn)確度。
一、數(shù)列的含義
首先需要明確的是,數(shù)列是函數(shù)的一種特殊形式,從本質(zhì)上來(lái)說(shuō),數(shù)列也屬于函數(shù)范疇。數(shù)列的特殊性主要表現(xiàn)在定義域和值域這兩個(gè)方面。數(shù)列的定義域可以是單獨(dú)的數(shù),也可以是連續(xù)的范圍。通過(guò)函數(shù)的相關(guān)思想來(lái)認(rèn)識(shí)數(shù)列是很關(guān)鍵的,函數(shù)主要有三種表示方法,而數(shù)列也可以通過(guò)三種形式進(jìn)行表現(xiàn),即列舉法、圖像法和解析法。列舉法就是對(duì)數(shù)列包含的元素進(jìn)行列舉,比如三原色包括了{(lán)紅、綠、藍(lán)},這就是一個(gè)列舉型數(shù)列;圖像法是通過(guò)圖像對(duì)數(shù)列進(jìn)行表示;解析法是通過(guò)解析式表示數(shù)列的范圍,解析式一般可以分為遞推公式和通項(xiàng)公式。函數(shù)不一定存在解析式,數(shù)列也不一定存在通項(xiàng)公式,這是在解答相關(guān)數(shù)列題目過(guò)程中需要時(shí)刻注意的。
數(shù)列根據(jù)其變化規(guī)律可以分為等比數(shù)列、等差數(shù)列以及自然數(shù)列;如果數(shù)列包含的項(xiàng)數(shù)有限,數(shù)列就可以稱為有限數(shù)列;如果數(shù)列包含的項(xiàng)數(shù)無(wú)限,數(shù)列就可以稱為無(wú)限數(shù)列。就高考而言,主要考查對(duì)象就是等差數(shù)列和等比數(shù)列這兩種數(shù)列形式。因此,在學(xué)習(xí)過(guò)程中,需要加強(qiáng)這兩部分知識(shí)的學(xué)習(xí)。
二、數(shù)列題解題策略
(一)明確高考考點(diǎn)
明確高考考點(diǎn)是學(xué)習(xí)數(shù)列知識(shí)的重要環(huán)節(jié),只有明確高考的考查重點(diǎn),再進(jìn)行針對(duì)性學(xué)習(xí),才能有效提升學(xué)習(xí)成果。否則,學(xué)習(xí)沒(méi)有重點(diǎn)就很容易導(dǎo)致學(xué)習(xí)成效低下。
遞推數(shù)列是高考考查的重點(diǎn)知識(shí),近些年在各省高考試題中的出現(xiàn)頻率很高。因此,需要加強(qiáng)對(duì)遞推數(shù)列相關(guān)知識(shí)的學(xué)習(xí)和題目解答。解決遞推數(shù)列題目的關(guān)鍵有三個(gè):第一,將遞推數(shù)列轉(zhuǎn)化為等比數(shù)列或等差數(shù)列,再進(jìn)行求解;第二,研究數(shù)列性質(zhì),利用遞推關(guān)系直接求解;第三,利用數(shù)學(xué)歸納法進(jìn)行求解。
比如,有這樣一道題目:已知有不等式|f(x)|≤|2x2+4x-30|對(duì)任意x∈R 恒成立,又有函數(shù)f(x)=x2+ax+b (a,b∈R),數(shù)列列{an}符合:a1=1/2,2an =f(an-1)+15 (n≥2,n∈N* ),數(shù)列{bn}符合:bn=1/(an+2)(n∈N* ),試求a,b的值;若Sn為數(shù)列{bn}的前n項(xiàng)和,前n項(xiàng)積為T(mén)n,試求Sn+2n+1Tn。
對(duì)于這個(gè)題目而言,可以解出2x2+4x-30=0的根為:x=3或x=-5。當(dāng)x=3時(shí),可以得出f(x)=x2+ax+b=(x-3)(x+5)=x2+2x-15,進(jìn)一步得出a=2和b=-15。當(dāng)x=-,5時(shí),可以得出f(-5)=0,,即-5是f(x)的一個(gè)零點(diǎn)。由此,就可以得出a值為2,b值為-15。
對(duì)于第二問(wèn),可以先算出bn,即把a(bǔ)值和b值帶入數(shù)列{an},求出an后再將其帶入bn,進(jìn)而可以得出bn=1/(an+2)=an/2an+1。在此基礎(chǔ)上,可以求出Tn=1/2n+1an+1。Sn=2-1/an+1,進(jìn)而就可以得出Sn+2n+1Tn=2-1/an+1+2n+1·1/2n+1an+1=2.
(二)與不等式結(jié)合
在高中中,對(duì)數(shù)列知識(shí)的考察往往會(huì)和其他知識(shí)點(diǎn)結(jié)合,進(jìn)行綜合考察。不等式就是與數(shù)列結(jié)合最為常見(jiàn)的一種形式,也是高考中常見(jiàn)的一類數(shù)列題型。因此,在學(xué)習(xí)數(shù)列的過(guò)程中,就應(yīng)該對(duì)這部分題目加強(qiáng)練習(xí)。
已知數(shù)列{an}滿足:an+1-2/an=an-2/an-1(n≥2),a1=1,a2=3。如果bn=1/(1+an),試求{bn}通項(xiàng)公式;試證明|a1-2|+|a2-2|+…+|an-2|<3。
對(duì)于這個(gè)題目,就考查了數(shù)列和不等式的基本知識(shí),因此需要結(jié)合兩方面的知識(shí)進(jìn)行綜合解題。對(duì)于第一問(wèn),根據(jù)已知可以得出an+1-2/an=1,將其進(jìn)行變形可以得到1/(1+an+1)=1/2[1-1/(1+an)],可以得出bn+1=1/2(1-bn),經(jīng)過(guò)進(jìn)一步變換可以得出bn-1/3=-1/3(-1/2)n,即bn=1/3[1-(-1/2)n],此即為{bn}的通項(xiàng)公式。
對(duì)于第二問(wèn),可以根據(jù)第一問(wèn)的結(jié)果進(jìn)行相應(yīng)變形,得出3(1-1/22k)<3,在將其帶入不等式中就可以得出原不等式小于3(1-1/22k)+3/(22k+1+1)<3,進(jìn)而得出|a1-2|+|a2-2|+…+|an-2|<3。
(三)與解析幾何結(jié)合
解析幾何是數(shù)列知識(shí)考查的另一個(gè)方面,通常是以直線、曲線為基礎(chǔ)展開(kāi)數(shù)列知識(shí)考查。在遇到這類題目時(shí),應(yīng)該把問(wèn)題細(xì)化為幾個(gè)小的部分,在根據(jù)之間的相互關(guān)系,從基礎(chǔ)入手,逐一解答相關(guān)問(wèn)題。
比如,有拋物線C:y=x2,有一斜率為ko的直線lo從原點(diǎn)O出發(fā),交拋物線于O、A1兩點(diǎn),點(diǎn)A1(x1,y1),經(jīng)過(guò)點(diǎn)A1的直線l1交拋物線于點(diǎn)A2(x2,y2),以此類推,點(diǎn)An+1(xn+1,yn+1),已知kn=kon+1,試求x1,x2,······,xn的遞推關(guān)系;試求數(shù)列{xn}通項(xiàng)。對(duì)于這個(gè)題目,首先可以由拋物線方程和直線lo的方程解出點(diǎn)A1,然后再將其帶入直線l1的方程,以此類推,就可以得出kn=xn+1+xn=kon+1,此即為x1,x2,······,xn的遞推關(guān)系。對(duì)于第二問(wèn),可以對(duì)第一問(wèn)中的遞推關(guān)系進(jìn)行構(gòu)造,進(jìn)而得出xn=[kon+1-(-1)nko]/ko+1。
根據(jù)這道題目的解題過(guò)程中不難看出,與解析幾何結(jié)合是數(shù)列考察的一種方式。在學(xué)習(xí)過(guò)程中,需要加強(qiáng)數(shù)列知識(shí)的綜合運(yùn)用。
三、結(jié)語(yǔ)
數(shù)列知識(shí)是高中數(shù)學(xué)的考察重點(diǎn),是高考的必考內(nèi)容。在數(shù)列解題的過(guò)程中,需要明確高考考點(diǎn),加強(qiáng)數(shù)列與不等式、解析幾何的結(jié)合,綜合運(yùn)用相關(guān)知識(shí),提升數(shù)列解題能力。
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