王麗君
數(shù)列最值問題往往具有較強的綜合性,常與函數(shù)、不等式、平面幾何、向量等知識相結(jié)合.求解數(shù)列最值問題,需先運用等差和等比數(shù)列的通項公式、性質(zhì)、前 n 項和公式求得并化簡目標式,然后采用合適的措施求其最值.那么,有哪些措施呢?下面結(jié)合實例予以介紹.
一、利用數(shù)列的單調(diào)性
數(shù)列作為一種特殊的函數(shù),具有單調(diào)性.如同求函數(shù)最值問題的思路一樣,可以先判斷出數(shù)列的單調(diào)性,然后根據(jù)數(shù)列的單調(diào)性來求最值.判斷數(shù)列的單調(diào)性,往往要將數(shù)列的前后項 an 、an +1相減或相除,以比較前后項之間的大小關(guān)系,若 an > an +1 ,則函數(shù)單調(diào)遞減;若an < an +1 ,則函數(shù)單調(diào)遞增.
解答本題,要先根據(jù)等比數(shù)列的前 n 項和公式求得 bn 的表達式;然后將 bn +1、bn 作商,從而判斷出數(shù)列的單調(diào)性;再根據(jù)n 的取值情況和數(shù)列的單調(diào)性,找出數(shù)列的最大項.利用數(shù)列的單調(diào)性是求解數(shù)列最值問題的簡便方法之一.
二、運用基本不等式
基本不等式是解答最值問題的一種重要方法.在求解數(shù)列最值問題時,可將目標式化為兩項之和或積的形式,并使其中之一為定值,便可根據(jù)基本不等式求得目標式的最值.在運用基本不等式求最值時,還需要確?!耙徽薄岸ā薄叭嗟取钡臈l件成立.
例2.設(shè) bn =2n ,試求 f(n)=(n ∈ N )?的最大值.
變形后的目標式的分母中含有 n、兩式的和,且其積為定值,而兩式都為正數(shù),可以運用基本不等式求最值.需要注意的是,在求得最值后,還要檢驗等號成立的條件是否滿足題目要求.
三、數(shù)形結(jié)合
由于數(shù)列是一種較為特殊的函數(shù),而函數(shù)有數(shù)與形的雙重特征,所以在求解數(shù)列最值問題時,可畫出數(shù)列的圖形,通過數(shù)形結(jié)合來求最值.值得說明的是,數(shù)列的圖形是由一些孤立的點構(gòu)成的,因為其定義域為 N .在圖形上找到一些臨界的位置,如最高點、最低點、切點、交點等,據(jù)此建立關(guān)系式,即可解題.
解答數(shù)列最值問題,要仔細研究數(shù)列的特點、規(guī)律、性質(zhì),從不同方向與角度進行思考,力求尋找到最簡便的方法,以達到高效解題的目的.
(作者單位:江蘇省包場高級中學(xué))