洪伍周
首先,讓我們共同思考一道廣東新課標(biāo)數(shù)學(xué)高考試卷的壓軸題.
21.(理科)設(shè)為實數(shù),
是方程
的兩個實根,數(shù)列
滿足
,
,
(
…).
(1)證明:,
;? (2)求數(shù)列
的通項公式;
(3)若,
,求
的前
項和
.
(文科)設(shè)數(shù)列滿足
,
,
(
…).數(shù)列
滿足
…)是非零整數(shù),且對任意的正整數(shù)
和自然數(shù)
,都有
…
。
(1)求數(shù)列和
的通項公式;
(2)記…),求數(shù)列
的前
項和
這兩道題的關(guān)鍵是求解數(shù)列的通項公式,要使學(xué)生能夠快速準(zhǔn)確地求解這類題型,筆者認(rèn)為在平時課堂教學(xué)中應(yīng)對<<如何求解數(shù)列的通項公式>>這個專題進(jìn)行深入探索與研究。下面是筆者對求解數(shù)列的通項公式的求法的點滴體會以期能拋磚引玉。
一、公式法
1、形如( b為常數(shù))型的問題,解題時可用等差、等比數(shù)列的通項公式求解。此類問題解答較容易,略舉說明。
2、形如型的問題,可利 用
(通過驗證,若符合
,則合并寫)求解。
例題:? 已知數(shù)列的前項和
,求
.
解析:當(dāng)時,
時 ,
.
又時,
;
。
二、觀察歸納法
例題:? ①、數(shù)列1,3,6,…,10,15,…,的一個通項公式.
②、1,1,2,2,3,3,…,的一個通項公式.
解析:① 通過觀察發(fā)現(xiàn):…,因而
.
② 通過觀察發(fā)現(xiàn):n為奇數(shù)時,;n為偶數(shù)時,
。
因而
.
三、迭加法
形如的問題可使用迭加法消去中間項,求出
。
例題:已知數(shù)列滿足
,求出
。
解析: 由
…
…
…
? 又
,?
。
四、累積法
形如的問題可使用累積法消去中間項,求出
。
例題:已知數(shù)列滿足
,求出
。
解析:由,
…
.…
即…
。
五、迭代法
形如的問題,可使用迭代法(或構(gòu)造新數(shù)列法)求出
。
例題:已知數(shù)列滿足
求出
。
解析:
, …… ,
…
。
六、數(shù)學(xué)歸納法:首先由已知遞推關(guān)系計算得出前幾項,據(jù)此猜想的表達(dá)式,再用數(shù)學(xué)歸納法加以證明。
例題:已知數(shù)列滿足
,求
。
解析:由;
由此可猜想:。
下面用數(shù)學(xué)歸納法證明:
①? 當(dāng)時 ,顯然成立.
②假設(shè)當(dāng)時等式成立,? 即
.
當(dāng)時,
.
即當(dāng)時, 等式也成立.
由①②可知:本題猜想結(jié)論對于一切自然數(shù)都成立, 所以
.
七、構(gòu)造新數(shù)列法
1、形如:的問題,除了迭代法,還可用構(gòu)造新數(shù)列法求解
。
例題:已知數(shù)列滿足
,且
,求
。
法一: 由
, 即
。
為首項,公比為2的等比數(shù)列。
又
即。
法二:由,即
。
數(shù)列{
}是首項為
,2為公比的等比數(shù)列。
即
。
2.形如:(A,B不為0)且
的問題,可用構(gòu)造新數(shù)列的方法求解
(將
代入遞推式得
,
數(shù)列
是以
為公比的等比數(shù)列)。
例題:已知數(shù)列,其中
,且當(dāng)
時,
。求
。
解析:由。
數(shù)列
是以
為首項,公比為
的等比數(shù)列。
。
…
…
即。
。
3、形如:,
型的問題,可使用構(gòu)造新數(shù)列的方法求解
。
例題:已知數(shù)列滿足
,且
,求
。
解析: 由,
.
數(shù)列
是以
為首項,公差為2的等差數(shù)列。
,? 即
.
4. 形如:(p,q為常數(shù))型的問題,解題時可運用構(gòu)造新數(shù)列的方法求解通項公式,主要的處理策略是兩邊除以
.
當(dāng)然,除了以上列舉的四種題型外,還有一些問題也是只要將題設(shè)進(jìn)行適當(dāng)?shù)葍r變形后,就能使用構(gòu)造新數(shù)列法求通項公式,這里就不一一枚舉.通過以上知識的講解后,學(xué)生對求解數(shù)列的通項公式的題目可能就得心應(yīng)手了.以下筆者利用上述方法來妙解本文開頭引入的廣東數(shù)學(xué)高考試卷的壓軸題。
(文科)? 解析:(1)(其中
1,屬于構(gòu)造新數(shù)列方法的第2種題型).
(n≥3)?? 又a2-a1=1≠0,
是首項為1公比為
的等比數(shù)列,
.(再使用迭加法求解數(shù)列的通項公式)
…
…
即
.
由得
,由
得
,...
同理可得當(dāng)n為偶數(shù)時,;當(dāng)n為奇數(shù)時,
;
因此.????? (2)略解.
(理科) (1)略解.
(2) 由(1)可知
由
數(shù)列
是首項為
,公比為
的等比數(shù)列,
數(shù)列是首項為
,公比為
的等比數(shù)列.
① ,
②
當(dāng)時, ①-② 可得
即
.
當(dāng)時,
即
.
數(shù)列
是首項為
,公差
的等差數(shù)列.
, 即
.
綜上:.
(3) 略解 .
筆者認(rèn)為:為了使學(xué)生能夠在新課標(biāo)區(qū)的高考中取得優(yōu)異的數(shù)學(xué)成績,做到以下兩點尤為重要.第一,強(qiáng)調(diào)學(xué)生務(wù)必熟悉教材知識網(wǎng)絡(luò)體系;第二,師生共同學(xué)習(xí)研究<<普通高中新課程教學(xué)要求>>,熟悉<<普通高中新課程教學(xué)要求>>對所學(xué)知識點的考試要求程度;然后再對必須延伸與拓展的知識點設(shè)置專題研究,師生共同探索,從而一旦考試中出現(xiàn)該知識點的運用時,學(xué)生方能運籌帷幄,不致于手忙腳亂,束手無策。