王偉慧
數(shù)列是高考的一個(gè)重要考點(diǎn),這部分內(nèi)容主要以客觀題的方式呈現(xiàn),或與函數(shù)、不等式等內(nèi)容相結(jié)合,以綜合題的方式呈現(xiàn).不過無論以哪種方式呈現(xiàn),其中都蘊(yùn)涵豐富的數(shù)學(xué)思想方法,因此在數(shù)列問題求解教學(xué)中,教師應(yīng)重視學(xué)生數(shù)學(xué)思想方法的培養(yǎng),讓學(xué)生可以站在更高的視角思考和解決問題,提高學(xué)生數(shù)學(xué)能力與素養(yǎng).本文結(jié)合具體實(shí)例談?wù)剶?shù)學(xué)思想方法在數(shù)列中的運(yùn)用,以期引起師生對(duì)數(shù)學(xué)思想方法的重視.
1.函數(shù)與方程思想的運(yùn)用
數(shù)列是特殊的函數(shù),因此在解決數(shù)列問題時(shí),可以利用函數(shù)的一些知識(shí)、經(jīng)驗(yàn)、方法來研究.
例1 已知等差數(shù)列an的前n項(xiàng)和為Sn,且S10=100,S100=10.
(1)求S110;(2)當(dāng)n取何值時(shí),Sn有最大值?
評(píng)注:本題求解主要是將數(shù)列問題轉(zhuǎn)化為方程或函數(shù)問題,問題迎刃而解.在解題時(shí),切勿盲目地套用,應(yīng)關(guān)注已知和所求之間的內(nèi)在聯(lián)系,運(yùn)用合適的數(shù)學(xué)思想方法將其建立聯(lián)系,從而找到合適的切入點(diǎn),快速地解決問題.
2.數(shù)形結(jié)合思想的運(yùn)用
數(shù)形結(jié)合思想在解題中有著廣泛的應(yīng)用,通過“數(shù)”與“形”的結(jié)合可以將問題向直觀化、簡單化轉(zhuǎn)化.
例2 已知an是等差數(shù)列,bn是等比數(shù)列,公比q>1且bi>0(i=1,2,3,…),若a1=b1,a9=b9,則a5與b5的大小關(guān)系是.
析解:從函數(shù)的視角出發(fā),等差數(shù)列各項(xiàng)可以看作對(duì)應(yīng)直線上一系列散點(diǎn)的縱坐標(biāo),而等比數(shù)列的各項(xiàng)可以看作是指數(shù)型函數(shù)圖象上一系列散點(diǎn)的縱坐標(biāo),這樣結(jié)合已知條件可以得到如圖1所示的圖形.根據(jù)圖形可知a5>b5.
評(píng)注:對(duì)比兩種解法不難發(fā)現(xiàn),運(yùn)用數(shù)形結(jié)合思想方法解題更高效.在平時(shí)教學(xué)中,教師應(yīng)有意識(shí)地引導(dǎo)學(xué)生應(yīng)用數(shù)形結(jié)合思想方法分析問題,由此提升學(xué)生數(shù)形結(jié)合意識(shí).
3.分類討論思想的運(yùn)用
分類討論是一種數(shù)學(xué)思想方法,也是一種解題策略,其在解題中有著重要的應(yīng)用.
評(píng)注:在解題的過程中,經(jīng)常會(huì)遇到由于存在不確定因素而需要分類的情況,如本題中的(-1)n,由于不確定n是奇數(shù)還是偶數(shù)而需要分類討論.若學(xué)生具有良好的分類討論意識(shí),能夠靈活運(yùn)用化特殊為一般的思想方法來分析問題,問題即可迎刃而解.
4.化歸思想的運(yùn)用
化歸思想無處不在,它是分析和解決問題的有效路徑,是最基本、最常用、最重要的思想方法.在解題的過程中,通常會(huì)采用某些手段將陌生的、復(fù)雜的問題轉(zhuǎn)化為熟悉的、簡單的問題,從而快速地找到解題的突破口.
例4 設(shè)等差數(shù)列an的公差為d,點(diǎn)(an,bn)(n∈N*)在函數(shù)f(x)=2x的圖象上.
(1)若a1=-2,點(diǎn)(a8,4b7)在函數(shù)f(x)的圖象上,求數(shù)列an的前n項(xiàng)和Sn;
評(píng)注:轉(zhuǎn)化思想既是一種重要的數(shù)學(xué)思想方法,也是最重要的解題意識(shí).在實(shí)際教學(xué)中,要重視這一重要數(shù)學(xué)思想方法的培養(yǎng),從而逐步發(fā)展學(xué)生的數(shù)學(xué)核心素養(yǎng).
5.整體思想的運(yùn)用
在解題的過程中,將整體思想運(yùn)用其中,可以起到降低解題難度,提升解題效率和解題準(zhǔn)確率的作用.整體思想是從整體出發(fā),充分挖掘題中各個(gè)條件之間的內(nèi)在聯(lián)系,將那些看似無關(guān)而實(shí)質(zhì)上有聯(lián)系的量看成一個(gè)整體,從而將復(fù)雜的題目簡單化,抽象的條件具體化,提高解題效率.
例5 在等比數(shù)列an中,S8=30,S16=150,求S20.
評(píng)注:本題求解中從整體視角出發(fā),通過整體代入有效地優(yōu)化了運(yùn)算過程,有利于提升解題效率和解題準(zhǔn)確率.
總之,數(shù)學(xué)思想方法是數(shù)學(xué)的靈魂,在日常教學(xué)中要不失時(shí)機(jī)地進(jìn)行滲透,并創(chuàng)造機(jī)會(huì)讓學(xué)生去領(lǐng)會(huì)和感悟,以此讓學(xué)生可以獲得更高層次的理解,提升學(xué)生分析和解決問題的能力,提升學(xué)生數(shù)學(xué)核心素養(yǎng).