江蘇省蘇州大學附屬中學 (215001) 陸菊芳
數列中求參數范圍問題是比較典型的一類問題,由于涉及的知識點多、題目設問的方式也多種多樣,故而也有多種解法.本文通過列舉幾個典型例子,并進行分析剖解,介紹幾個常用的求解方法,希望能對讀者朋友有所幫助.
解決數列中的參數問題與函數中同類問題的解決是一樣的,采用參數分離法比較多見的,當然再具體解題時要把握好參數分離的機會,以運算簡便為佳.
例1 已知數列{an}是等比數列且首項a1>0,公比q>0,而bn=an+1-kan+2,數列{an}、{bn}的前n項和分別是Sn、Tn,如果Tn>kSn對一切自然數都成立,求實數k的取值范圍.
評注:在有些數列問題中,給出的已知條件含有特點,如果我們在審題階段能夠洞察到題目的這些特色,敏銳地抓住它并讓它發(fā)揮作用,就可以為成功解題立下重要功勞.本解法中通過整體消去Sn達到了分離變量目的.
在求解過程中,如果一種情況不能表達問題的所有內容時,就必須進行適當的分類討論,注意分類要徹底、討論需詳盡、結果要綜合.
評注:這是一個與分段函數中“取小”或“取大”函數是相似的分段數列,解題時要抓住數列中整數的特點,運用特殊值分類驗算,通過建立相應的不等式求出參數范圍.
數列是一種特殊的函數,數列中有一些性質是與函數相似的,比如數列中也有單調性的問題,它是解決相關參數問題的重要武器.
評注:數列中求數列的最大項、最小項問題,大多都是通過判斷數列的單調情況來解決,也就是通過求相鄰兩項的差來判斷,這一解題技巧應該熟練掌握.
題目中可能有很多條件,而往往破解問題的就是那個關鍵條件,如果在解題中能盯緊這個條件,就是找到了解題突破口.
評注:本題的前面部分是根據條件解決數列中一些元素的表達,而在求參數范圍時就是利用數列的最值,將恒不等式轉化為一個參數不等式求解問題,這是解題的關鍵.
在數列問題中,運用數列的相關知識進行化簡、運算的比較多,有的可能還是比較復雜的,需要在解題中瞄準目標,有章有序地解決遇到的每一個問題.
解析:(1)由Sn + 1=tSn+a,當n=1時,S2=tS1+a,可得a2=at;當n≥2時,Sn=tSn-1+a,所以,Sn+1-Sn=t(Sn-Sn-1),即an+1=tan,又a1=a≠0,所以數列{an}是以a為首項,t為公比的等比數列,則an=atn-1(n∈Z*).
評注:本題中參數k絞合在一個復雜的數列式子中,要求k的取值范圍,必須將此數列式子進行化簡,最后再分離出去,通過裂項相消達到了解題目的.
有一些同學在解題時,由于讀題馬虎、思考問題不嚴謹,會造成多解或漏解的情況,數列中的問題也是一樣,抓住數列特點進行賦值驗算很有必要.
例6 在數列{an}中,已知a1=2,an+1=3an+2n-1.(1)求證:數列{an+n}為等比數列;(2)記bn=an+(1-λ)n,且數列{bn}的前n項和為Tn,若T3為數列{Tn}中的最小項,求λ的取值范圍.
解析:(1)設an+1+p(n+1)+q=3(an+pn+q),即an+1=3an+2pn+2q-p,與an+1=3an+2n-1比較得2p=2且2q-p=-1,即p=1,q=0,所以有an+1+n+1=3(an+n),即{an+n}是以3為公比,a1+1=3為首項的等比數列,則an+n=3n,即an=3n-n.
評注:本題很可能由于對題意理解不透造成漏解或錯解,而通過對某幾個特殊情況的驗算建立了不等式,這樣才能得到正確答案,避免了無謂的丟分.