陸建根
摘要:課本例題、習(xí)題既是如何運用知識解題的經(jīng)典,也是思維訓(xùn)練的范例。教師要加強對課本例題習(xí)題的研究,通過對一道例題多角度、全方位的探究,可以加深學(xué)生對數(shù)學(xué)概念、法則、定理等基礎(chǔ)知識的理解和掌握,讓學(xué)生在解題的準確性、靈活性和敏捷性上達到新的水平,而且對開發(fā)學(xué)生智力,培養(yǎng)學(xué)生良好的思維品質(zhì),提升學(xué)生的核心素養(yǎng)具有重大意義。
關(guān)鍵詞:例題習(xí)題;研究;一題多解
中圖分類號:G633.6文獻標識碼:A???? 文章編號:1992-7711(2019)19-108-1
教材的例題習(xí)題都是很典型的,是經(jīng)過專家精選的,具有一定的代表性,課本例題習(xí)題的教學(xué)相當?shù)闹匾6愫美}習(xí)題教學(xué)的前提是,教師必須進行深入的研究,要熟悉例題習(xí)題的編寫意圖和例題習(xí)題的來龍去脈。
就一道例題,對解題方法進行深入挖掘和研究,做到一題多解,可以培養(yǎng)學(xué)生思維的開闊性和靈活性。同一個題目從不同的角度去分析研究,可以得到不同的啟迪。
蘇教版必修五第2章《數(shù)列》復(fù)習(xí)題第11題為:
在等差數(shù)列{an}中,已知Sp=q,Sq=p(p≠q),求Sp+q的值。
同學(xué)們?nèi)绻軓亩喾轿蝗ヌ角蟾鞣N不同的解法,不僅能系統(tǒng)梳理、復(fù)習(xí)等差數(shù)列的有關(guān)的基礎(chǔ)知識,而且對等差數(shù)列的內(nèi)在的本質(zhì)的屬性會有更深刻的認識。
為便于全面的挖掘本題的教學(xué)價值,我們先把問題特殊化,先考慮下列問題:
在等差數(shù)列{an}中,已知S10=100,S100=10,求S110的值。
設(shè)等差數(shù)列{an}的公差為d,前項和為Sn。
解法1:由S10=100,S100=10得
∴10a1+10×92d=100,(1)100a1+100×992d=10,(2)
解得a1=1099100,d=-1150。所以S110=110a1+110×1092d=-110
注:該解法思路自然,是一種常規(guī)解法,但運算量較大。
解法2:數(shù)列S10,S20-S10,S30-S20,…,S60-S50,…,S100-S90,S110-S100(*)成等差數(shù)列,設(shè)公差為D,該數(shù)列前10項和為10S10+10×92D=S100=10,∴D=-22,
該數(shù)列第11項為S110-S100=S10+(11-1)(-22)=-120,∴S110=-110。
注:該解法運用了等差數(shù)列的性質(zhì):等差數(shù)列的依次每k項之和仍成等差數(shù)列。
解法3:數(shù)列(*)的前10項和為S100=10,而S10=100,
所以等差數(shù)列S20-S10,S30-S20,…,S60-S50,…,S100-S90的所有9項之和為-90。
即-90=9(S60-S50),∴S60-S50=-10,
∴S110=S10+(S20-S10)+…+(S110-S100)=11(S60-S50)=11×(-10)=-110。
注:該解法運用了性質(zhì):S2n-1=(2n-1)an。
解法4:由于{an}為等差數(shù)列的充要條件為其前項和Sn=An2+Bn,
將S10=100,S100=10代入可得A=-11100,B=-11110,
∴Sn=-11100n2+11110n,∴S110=-110。
注:該解法注意到等差數(shù)列前n項和的公式的結(jié)構(gòu)特征,Sn=An2+Bn。
解法5:∵Sn=na1+n(n-1)2d,∴Snn=a1+(n-1)d2,
∴(n,Snn)是直線y=(x-1)d2+a1上的一串點,
顯然(10,10),(100,110),(110,S110110)共線,∴S110=-110。
注:由Snn=a1+(n-1)d2聯(lián)想到直線方程,數(shù)形結(jié)合,解法簡潔快捷。
解法6:由S110=110a1+110×1092d=110(a1+1092d)。
∴10a1+10×92d=100,(1)100a1+100×992d=10,(2),
由(2)-(1)得a1+1092d=-1,
上述等式兩邊同乘以110得S110=-110。
注:整體代換可以極大地減少運算量。
再回到原問題,從上述解法可以知道,用解法1、2、4、5、6都可以解決該題,下面我們用解法6來求解。
由Sp=q,Sq=p,得pa1+p×(p-1)2d=q,(3)qa1+q×(q-1)2d=p,(4)
(3)-(4)整理得a1+p+q-12d=-1,
兩邊同乘以p+q得(p+q)a1+(p+q)(p+q-1)2=-(p+q),
即Sp+q=-(p+q)。
數(shù)學(xué)解題教學(xué),題不在多,貴在精,貴在教師研究深。課本例題、習(xí)題既是如何運用知識解題的經(jīng)典,也是思維訓(xùn)練的范本,因此,教師要加強對課本例題習(xí)題的研究,而且通過教師長期的示范引領(lǐng),慢慢地讓學(xué)生也養(yǎng)成對課本例題習(xí)題進行琢磨、研究的習(xí)慣。這樣做不僅能加深學(xué)生對數(shù)學(xué)概念、法則、定理等基礎(chǔ)知識的理解和掌握,讓學(xué)生在解題的準確性、靈活性和敏捷性上達到新的水平,而且對開發(fā)學(xué)生智力,培養(yǎng)學(xué)生良好的思維品質(zhì),提升學(xué)生的核心素養(yǎng)亦有好處。
(作者單位:江蘇省鎮(zhèn)江中學(xué),江蘇 鎮(zhèn)江212000)