馬海生
(陜西省榆林市靖邊中學 718500)
“數(shù)列”是指按照一定次序進行排列的一列數(shù).其中,數(shù)列中的每一個數(shù)稱為這個數(shù)列的“項”,排在第一位的數(shù)叫做這個數(shù)列的“首項”(也叫第一項),排在第二位叫做第二項,以此類推,排在第n位稱之為第n項,通常以an表示.
數(shù)列作為高中生數(shù)學高考重要考查內容,目前已受到廣泛關注.教師對于高中數(shù)列知識點的教授,不能僅局限于使學生了解其理論概念,更應該使學生通過一定技巧與方法對習題進行透徹的研究,以更好地理解數(shù)列教學內容,提升自身綜合解題能力.
(1)直接運用數(shù)列通項及求和公式.對于此種題目,通常沒有特殊解題技巧,需要學生對基本數(shù)列概念和相關公式進行熟悉掌握,能夠在審題之后迅速利用公式進行運算.因此,教師在講授數(shù)列知識內容時,應強調學生對數(shù)列基本概念及公式的理解掌握,使學生有一個良好的知識積累.
(2)有關數(shù)列基本性質的考查.在歷年數(shù)學高考中,都考查了學生對于數(shù)列基本性質的理解.高考試題中通常以變換說法的形式,考查學生對數(shù)列基礎性質的理解程度以及能否靈活運用,因此,教師在教學中,應注意對數(shù)列性質進行推導演繹,以幫助學生更好地理解和運用.
(1)合并求和法:在數(shù)列試題中,有一些較為復雜和特殊的數(shù)列,需要在解題過程中對數(shù)列進行一定的整合工作,才能從中發(fā)現(xiàn)其特殊性.因此,在進行這一類試題的學習中,教師應引導學生化難為易,找出試題中隱含的組合項并求出特殊項,進行求和,然后再進行整體求和,解決題目.
(2)分組求和法:在許多數(shù)列試題中,有一些數(shù)列本身并不是我們常見的等差數(shù)列或等比數(shù)列,需要學生在解題過程中進行數(shù)列拆分,使原數(shù)列拆分為幾個不同的等差數(shù)列或等比數(shù)列,然后根據(jù)不同數(shù)列應用不同的求和方法進行求和.
例如:設數(shù)列{an}滿足a1=2,an+1-an=3×2n-1.
(1)求數(shù)列{an}的通項公式;
(2)令bn=nan,求數(shù)列{bn}的前n項和Sn.
通過審題可知,此題為遞推求和問題,第一問中,通過累加法求數(shù)列{an}通項公式,第二問中則運用了分組求和法進行求和.
具體解題過程為:(1)an+1=[(an+1-an)+(an-an-1)+…+(a2-a1)]+a1=3(22n-1+22n-3+…+2)+2=22(n+1)-1.而a1=2,故數(shù)列的通項公式為an=22n-1.
(2)由bn=nan可得,Sn=1×2+2×23+3×25+…+n×22n-1①.
從而22×Sn=1×23+2×25+3×27+…+n×22n+1②.
①-②,可得(1-22)Sn=2+23+25+…+22n-1-n22n+1.即Sn=1/9[(3n-1)22n+1+2].
錯位相減法:近年來數(shù)學高考試題中,均考察了學生對錯位相減法的掌握及運用能力.主要是在等差或等比數(shù)列求和中得以體現(xiàn).
例如:設數(shù)列an為等比數(shù)列,a1=1,a2=3.
(1)求最小的自然數(shù)n,使an≥2007;
(2)求和:T2n=1/a1-2/a2+3/a3-…-2n/a2n.
由題干明顯可知此題主要考查錯位相減法,具體解題步驟為:
(1)有已知條件可得,an=1×(a2/a1)n-1=3n-1.因為36<2007<37,所以使原不等式成立的最小n為n=8.
(2)因為T2n=1/1-2/3+3/32-4/33+…-2n/32n-1,……①
1/3T2n=1/3-2/32+3/33-4/34+…+(2n-1)/32n-1-2n/32n,……②
①+②得:4/3T2n=1-1/3+1/32-1/33+…-1/32n-1-2n/32n=(1-1/32n)/(1+1/3)-2n/32n=1/4(3×32n-3-8n)×32n.
所以=1/16(32n+2-9-24n)×32n.
對于傳統(tǒng)數(shù)列考查題型,在傳統(tǒng)高中數(shù)學課堂上,教師對于習題的講解多為灌輸式講解,使學生產生正確的解題思路和解題方法.然而,對于高中生而言,最重要的還是依靠自身的努力,在對數(shù)列基本概念和基礎知識掌握扎實的前提下,通過進行大量習題的演練,尋求其中所蘊含的解題技巧和方法.對于許多傳統(tǒng)數(shù)列題型,一般不會存在題型轉換等較為復雜的問題,命題人一般采用直接提問的方式,學生只要對基本概念和公式熟練掌握,就能很好地完成題目.
面對許多經(jīng)典數(shù)列題型,在新課改要求下,教師應合理改進教育理念,使學生明白數(shù)列知識在數(shù)學科學發(fā)展史上的重要作用,幫助學生樹立正確的數(shù)學價值觀念,在傳授知識的同時,也應體現(xiàn)知識的文化價值.在許多數(shù)列知識講授中,都包含著許多較為深層次的數(shù)學背景,如斐波那契數(shù)列、楊輝三角等.
總而言之,高中數(shù)學數(shù)列知識作為學生學習過程中的重點難點以及數(shù)學高考必考點,應充分受到高中數(shù)學教師重視.學生可以通過研究一些叫深層次的習題進行數(shù)列知識深化練習,循序漸進,最終實現(xiàn)學好數(shù)列的最終目的,進一步提高數(shù)列知識學習水平.