摘 要:數(shù)列的綜合應(yīng)用是職教數(shù)學(xué)高考中的重點(diǎn)內(nèi)容,主要考查考生對數(shù)列基本概念的掌握和運(yùn)用情況.本文結(jié)合實(shí)際例題對職教高考數(shù)學(xué)中數(shù)列綜合應(yīng)用問題解題的思路進(jìn)行分析和探究,旨在指導(dǎo)數(shù)學(xué)教師開展教學(xué),為學(xué)生優(yōu)化解題思路提供借鑒.
關(guān)鍵詞:職教高考;數(shù)列;解題思路
中圖分類號:G632?? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A?? 文章編號:1008-0333(2023)21-0014-03
收稿日期:2023-04-25
作者簡介:邱婷婷(1987.7-),女,江蘇省鹽城人,研究生,講師,從事高中數(shù)學(xué)教學(xué)研究.
職教高考是國家為中專專門設(shè)計(jì)的一條升學(xué)路徑,數(shù)學(xué)學(xué)科是其中一門重要的考試科目,而數(shù)列綜合應(yīng)用問題則是數(shù)學(xué)職教高考中的重點(diǎn),同時(shí)也是難點(diǎn)之一.由于數(shù)列綜合應(yīng)用問題的解題過程較為繁瑣,對解題步驟要求也較為嚴(yán)格,所以一旦出現(xiàn)誤差將會(huì)影響整體答案的準(zhǔn)確性.為了職校生能夠取得良好成績,相關(guān)教師應(yīng)當(dāng)傳授職校生科學(xué)的解題思路和方法,強(qiáng)調(diào)全面掌握基礎(chǔ)知識和概念,并整理同類題型,多加練習(xí),總結(jié)做題技巧,深入分析題目,確定解題關(guān)鍵信息,再對解題步驟進(jìn)行精簡,從而提高答題效率.
1 靈活運(yùn)用數(shù)列知識基礎(chǔ)概念
基于以往的職教高考實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),多數(shù)職校生將數(shù)列綜合應(yīng)用問題視為難點(diǎn),主要原因是學(xué)生對于數(shù)列概念的理解不深刻,即在學(xué)習(xí)過程中不注重理解,采用死記硬背的方式進(jìn)行學(xué)習(xí),導(dǎo)致在考試時(shí)難以進(jìn)行準(zhǔn)確解答[1].所以數(shù)學(xué)教師在進(jìn)行數(shù)列綜合應(yīng)用問題教學(xué)時(shí),應(yīng)當(dāng)注重引導(dǎo)學(xué)生正確理解知識概念,再指導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)解題應(yīng)用.比如教師可從相對簡單的題目入手,遵從循序漸進(jìn)的原則,促使學(xué)生深入理解基礎(chǔ)知識概念,學(xué)會(huì)使用定義法解題[2].比如給定an+1=an+d或an+1=qann∈N+條件,則滿足等差數(shù)列或等比數(shù)列的定義,再根據(jù)定義得到公差或公比,然后尋找首項(xiàng).教師應(yīng)當(dāng)注重引導(dǎo)學(xué)生完善自身的知識網(wǎng)絡(luò)和體系,可通過思維導(dǎo)圖的方式對數(shù)列綜合應(yīng)用問題的相關(guān)知識點(diǎn)進(jìn)行整理,加強(qiáng)知識點(diǎn)間的聯(lián)系,便于學(xué)生在閱讀題目后,能夠快速判斷所需使用的知識點(diǎn),通過概念理解獲得解題思路.例題如下:
例1 已知數(shù)列an滿足,an+1=an+2n∈N+,且a1=1.
(1)求數(shù)列an的通項(xiàng)公式及前n項(xiàng)和Sn;
(2)假設(shè)bn=2an,求數(shù)列bn的前n項(xiàng)和Tn.
通讀題目,可運(yùn)用定義法進(jìn)行解題,即使利用等差數(shù)列和等比數(shù)列的定義、通項(xiàng)公式等,再確定首項(xiàng),解題步驟如下:
解 (1)因an+1=an+2,則an+1-an=2,
所以數(shù)列an是首項(xiàng)為1,公差為2的等差數(shù)列,
可得an=2n-1,Sn=n(1+2n-1)2=n2.(2)因bn=2an=22n-1=2×4n-1,
又因數(shù)列bn是以2為首項(xiàng),以4為公比的等比數(shù)列,
所以:Tn=234n-1.
在解題時(shí),教師要先引導(dǎo)學(xué)生熟悉教材中的基本知識概念,從定義入手.如在教學(xué)中,根據(jù)教材內(nèi)容,解決較為簡單的數(shù)列問題,內(nèi)化總結(jié)數(shù)列的定義,再列舉相同的數(shù)字組,了解和掌握有窮數(shù)列、無窮數(shù)列等.然后通過列舉掌握等差數(shù)列與等比數(shù)列,深刻理解其含義[3].
2 整理同類型題掌握解題思路
在數(shù)學(xué)職教高考中,很多同類型題的解題思路是相同的,尤其是數(shù)列綜合應(yīng)用問題.所以教師要引導(dǎo)學(xué)生在日常學(xué)習(xí)過程中,對同類型題進(jìn)行整理和歸納,有助于總結(jié)解題思路,從而能夠快速運(yùn)用到同類型題解答中[4].在整理時(shí),應(yīng)當(dāng)注重對比歸納同類型題的相同點(diǎn)和不同點(diǎn),便于在后續(xù)解題過程中靈活運(yùn)用,養(yǎng)成自主學(xué)習(xí)、主動(dòng)整理歸納等習(xí)慣.比如可指導(dǎo)學(xué)生建立錯(cuò)題集,將容易出錯(cuò)的同類型題歸集在一塊,對比分析解答思路,有助于提升答題效率.
因此,教師應(yīng)當(dāng)引導(dǎo)學(xué)生按照教材知識內(nèi)容并結(jié)合近年來數(shù)學(xué)職教高考常見題型等進(jìn)行相同題型整理,適當(dāng)對現(xiàn)有例題進(jìn)行拓展,以便學(xué)生掌握更完善的解題思路.比如在學(xué)習(xí)等差數(shù)列時(shí),在做題過程中強(qiáng)調(diào)歸納相同類型的題目,如等差數(shù)列求和或求等差數(shù)列某一項(xiàng)等,探索問題規(guī)律和解題思路,運(yùn)用等差數(shù)列求和公式進(jìn)行計(jì)算.
例2 已知數(shù)列an的首項(xiàng)a1=a(a為常數(shù)),an=2an-1+n2-4n+2n∈N且n≥2.
(1)數(shù)列an是否可能是等差數(shù)列?若可能,求出an的通項(xiàng)公式,若不可能,說明理由.
(2)設(shè)在數(shù)列bn中,有b1=b,bn=an+n2n∈N且n≥2,Sn是數(shù)列bn的前n項(xiàng)和,且Sn是等比數(shù)列,求實(shí)數(shù)a,b滿足的條件.
解 (1)因a1=a(a為常數(shù)),an=2an-1+n2-4n+2n∈N且n≥2,得a2=2a-2,a3=4a-5,a4=8a-8.若an是等差數(shù)列,則a3-a2=a2-a1,得a=1,但由a3-a2=a4-a3,得a=0,矛盾.
所以an不可能是等差數(shù)列.
(2)因?yàn)閎n=an+n2,所以bn+1=2bnn∈N且n≥2.
所以bn=a+12n-1n∈N且n≥2.當(dāng)a≠-1時(shí),bn≠0,因此bn從第2項(xiàng)起是以2為公比的等比數(shù)列.
所以Sn=b1+2a+22n-1-12-1=a+12n+b-2a-2,
當(dāng)n≥2時(shí),SnSn-1=2-b-2a-2(a+1)2n-1+b-2a-2,Sn是等比數(shù)列,因?yàn)閍≠-1,所以b-2a-2=0.
當(dāng)a=-1時(shí),b2=0,由bn=2bn-1(n≥3),得bn=0(n≥2),
又因?yàn)镾n是等比數(shù)列,所以b≠0,
綜上,數(shù)列Sn是等比數(shù)列,實(shí)數(shù)a,b所滿足的條件為或a≠-1b=2a+2或a=-1b≠0.
在解題中,為證明一個(gè)數(shù)列是等差數(shù)列或者等比數(shù)列,則需要證明任意的連續(xù)的三項(xiàng)中,后一項(xiàng)與前一項(xiàng)的差或比值相等即可.一方面,將類似題目進(jìn)行整理歸納,能夠加深學(xué)生對等差數(shù)列以及等比數(shù)列的理解,有利于提高解題效率和準(zhǔn)確性;另外一方面,通過對相同類型試題進(jìn)行歸納總結(jié),有助于有效應(yīng)對職教高考中出現(xiàn)的各種數(shù)列綜合應(yīng)用問題,在閱讀試題后能夠快速明確解答思路,進(jìn)而書寫正確的解題步驟[5].
3 明確題目重點(diǎn)尋找解題線索
在對數(shù)列綜合應(yīng)用問題進(jìn)行解答時(shí),應(yīng)當(dāng)注重勾畫題目重點(diǎn)內(nèi)容,根據(jù)題意中所給出的條件,尋找解題線索[6].很多時(shí)候?qū)W生在解題時(shí)會(huì)忽視一些線索,導(dǎo)致解題較為困難,影響解題效率.所以教師應(yīng)當(dāng)傳授學(xué)生正確讀題的方法,在理解概念的前提下,快速提取題干中的關(guān)鍵線索,對試題進(jìn)行合理解答.
例3 設(shè)一個(gè)等差數(shù)列的項(xiàng)數(shù)為偶數(shù),其奇數(shù)和為24,偶數(shù)項(xiàng)和為30,且最后一項(xiàng)比第一項(xiàng)大10.5,則最后一項(xiàng)是_______.
先對題目進(jìn)行閱讀和理解,先確定該數(shù)列為等差數(shù)列,再根據(jù)題目所給信息得到S奇=24,S偶=30,設(shè)這個(gè)數(shù)列一共2n項(xiàng),那么a2n-a1=10.5,將所有條件列出后,再進(jìn)行解答,假設(shè)公差為d,項(xiàng)數(shù)為2n,則S偶-S奇=30-24=6=nd,首尾項(xiàng)之差為10.5=2n-1d,聯(lián)立兩個(gè)方程,可得到項(xiàng)數(shù)為8.通過對題目條件的總結(jié),能夠更為清晰的確定使用哪個(gè)知識點(diǎn),確定解題思路,有利于提升解題效率.
除此之外,部分職教高考數(shù)學(xué)試題中,題目中并沒有直接明確數(shù)列是等差數(shù)列還是等比數(shù)列,因此,學(xué)生應(yīng)當(dāng)合理運(yùn)用自身所學(xué)的知識,正確判斷題目信息,并清明確該種的數(shù)列的性質(zhì),然后總結(jié)題目條件,這不僅有利于形成正確的解題思路,而且還會(huì)有效降低錯(cuò)題概率[7].
4 圍繞題目內(nèi)容精簡解題步驟
解答數(shù)列知識背景的綜合應(yīng)用試題時(shí),往往伴隨著較為復(fù)雜的解題步驟,很多時(shí)候會(huì)導(dǎo)致卷面不夠整潔,再檢查時(shí)也會(huì)出現(xiàn)一定困難,影響卷面美觀.所以為保證職教高考卷面整潔,答案清晰,應(yīng)當(dāng)注重圍繞題目內(nèi)容,對解題步驟盡可能精簡,省略不必要的步驟,呈現(xiàn)關(guān)鍵步驟和正確答案,這有利于梳理解題步驟,便于開展檢查[8].如果學(xué)生沒有緊扣題目,盲目按照題目順序進(jìn)行運(yùn)算,則會(huì)導(dǎo)致錯(cuò)誤幾率增加.
例4 設(shè)數(shù)列an,滿足a1,a2,a3為等比數(shù)列且a1+a2+a3=19,a2,a3,a4為等差數(shù)列,a2+a3+a4=12,求此4個(gè)數(shù).
針對這一題目,學(xué)生可按照已知條件,列出a2a1=a3a2,且a1+a2+a3=19,a3-a2=a4-a3,a2+a3+a4=12從中可得到a3=4,然后代入到兩個(gè)式子中,可得a2=6,再進(jìn)行計(jì)算,得到a1=9,a4=2.從該解題步驟中,呈現(xiàn)了邏輯清晰合理的運(yùn)算步驟.如單純按照題目順序開展運(yùn)算,則無法獲得a2值,影響后續(xù)運(yùn)算結(jié)算.所以在解題過程中,通過精簡答題步驟、省略不必要的運(yùn)算過程和思考,能夠快速獲得答案,有利于開展檢查,確保答題正確率[9].同時(shí)在一個(gè)題目下,運(yùn)用前面獲得的答案,解答后續(xù)問題,即可省略一部分運(yùn)算過程,保證解題步驟簡略、清晰.特別是針對選擇題、填空題等題型,通過精簡運(yùn)算過程能夠快速獲取答案,以此節(jié)省答題時(shí)間.對于應(yīng)用題型,則是盡可能呈現(xiàn)重要步驟,避免解題過程繁冗,保證解題過程順暢、邏輯明確,便于閱卷教師能夠直接看到正確答案[10].
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[責(zé)任編輯:李 璟]