劉 高
(甘肅省武威第六中學(xué) 733000)
《普通高中數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》(實(shí)驗(yàn))把培養(yǎng)學(xué)生的類(lèi)比推理能力作為培養(yǎng)目標(biāo)之一.近幾年全國(guó)各省市出現(xiàn)了類(lèi)比思維的問(wèn)題,這是一些思路開(kāi)闊,情景新穎的創(chuàng)新題型,它們往往以問(wèn)題為中心,不拘泥于具體的知識(shí)點(diǎn),將數(shù)學(xué)知識(shí),方法和原理融為一體,突出對(duì)數(shù)學(xué)思想方法的考查,體現(xiàn)數(shù)學(xué)的思維價(jià)值.在數(shù)學(xué)教學(xué)中,通過(guò)類(lèi)比推理可尋求解決問(wèn)題的方法和途徑,從而培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)散思維及合情推理的能力.
在數(shù)列一章的學(xué)習(xí)中類(lèi)比的思想貫穿于其中.例如等差數(shù)列和等比數(shù)列無(wú)論是通項(xiàng)公式還是其它性質(zhì)都有許多類(lèi)似的特點(diǎn).在學(xué)習(xí)的時(shí)候只要我們認(rèn)真研究其特征,靈活應(yīng)用,就一定能推陳出新.如由“倒序相加”聯(lián)想到“倒序相乘”使得問(wèn)題順利解決就是一種常見(jiàn)的類(lèi)比方法,現(xiàn)分析如下:
命題1若數(shù)列{an}為等差數(shù)列,Sn是其前n和,則有,
S2n=n(a1+a2n)=n(a2+a2n-1)=…=n(an+an+1) ①,
S2n-1=(2n-1)an②.
對(duì)于②式有以下兩種推導(dǎo)方法:
證明(法一)S2n-1=a1+a2+a3+…+an+…+a2n-3+a2n-2+a2n-1.
如上所示a1和a2n-1相結(jié)合,a2和a2n-2相結(jié)合等等,這樣共有n-1對(duì)結(jié)合,之后還余中間項(xiàng)an.而每對(duì)結(jié)合都等于2an即:
a1+a2n-1=a2+a2n-2=…=an-1+an+1=2an,
所以有S2n-1=(2n-1)an.
但這種解法對(duì)一部分學(xué)生來(lái)說(shuō)還有困難,若采用下列推導(dǎo)法就會(huì)使問(wèn)題變的容易理解.
(法二)(倒序相加)
S2n-1=a1+a2+a3+…+an+…+a2n-3+a2n-2+a2n-1①,
S2n-1=a2n-1+a2n-2+a2n-3+…+an+…+a3+a2+a1②.
由①+②得2S2n-1=2(2n-1)an,所以S2n-1=(2n-1)an.
通過(guò)類(lèi)比可得到如下結(jié)論:
命題2 若數(shù)列{bn}為正項(xiàng)等比數(shù)列,Tn是其前n項(xiàng)積,則有T2n-1=(bn)2n-1.(類(lèi)似于性質(zhì)1中的②式)
證明(倒序相乘)
T2n-1=b1·b2·b3·…·bn·…·b2n-3·b2n-2·b2n-1①,
T2n-1=b2n-1·b2n-2·b2n-3·…·bn·…·b3·b2·b1②.
由①×②得(T2n-1)2=(bn)2(2n-1),
所以T2n-1=(bn)2n-1.
反思求Tn時(shí)若不知n的奇偶性就需討論n為奇數(shù)和n為偶數(shù)兩種情況來(lái)求解,如果采用倒序相乘就避免討論.
舉例如下:
Sn為數(shù)列{an}前n項(xiàng)的和,求Sn.
由①②得2an=n+1,
例2已知等比數(shù)列{an}滿(mǎn)足an>0(n=1,2,…)且a5·a2n-5=22n(n≥3),則當(dāng)n≥1時(shí)求 log2a1+log2a3+…+log2a2n-1的值.
解log2a1+log2a3+…+log2a2n-1=log2(a1·a3·…·a2n-1).
令Tn=a1·a3·…·a2n-1①,
Tn=a2n-1·a2n-3·…·a1②,
由①×② 得(Tn)2=(a1·a2n-1)·(a3·a2n-3)·…·(a2n-1·a1)=(a5·a2n-5)n=(22n)n,
∴Tn=2n2.則log2a1+log2a3+…+log2a2n-1=log2Tn=log22n2=n2.
反思由例1的“倒序相加”類(lèi)比出例2的“倒序相乘”使得問(wèn)題得以順利解決.
類(lèi)比是一種很重要的科學(xué)方法.在平時(shí)教學(xué)中只要肯東腦筋不斷對(duì)舊知識(shí)進(jìn)行類(lèi)比探究,推陳出新,我們的教學(xué)就一定會(huì)收到事半功倍的效果.