搭建桥梁 妙破数列顽症

时间:2022-08-14 11:47:20

【前言】搭建桥梁 妙破数列顽症由文秘帮小编整理而成,但愿对你的学习工作带来帮助。突破之道 (1)熟悉处理等差(比)数列的基本方法,如通项法、递推法等;(2)熟记等差(比)数列的性质. 例1已知两个等差数列{an}和{bn}的前n项和分别为An和Bn,且=,则使得为整数的正整数n的个数是() A. 2B. 3 C. 4 D. 5 解析:此题目主要是通过An和Bn的关...

搭建桥梁 妙破数列顽症

数列是高中数学的重要内容,又是初等数学与高等数学衔接的桥梁. 数列既有相对的独立性,又与其他知识广泛联系,是高考命题重点之一. 不少同学由于对有关知识点掌握不好,导致对数列问题没有系统的分析方法,对与数列有关的试题心里没底,从而对数列问题产生恐惧心理. 本文针对同学们平时学习数列时存在的弄不懂、记不住、易出错、用不活的症状,结合近几年各地高考卷与模拟卷中的一些典型数列试题,演示若干实用的技巧,并给出突破症结的建议.

症状一 >>

“桥墩”的构建切不住重点

表现对一些等差(比)数列基础试题,要么做不出,要么做出了却耗时太多.

症结数列基础性试题往往要求灵活运用等差(比)数列的定义及性质.

突破之道 (1)熟悉处理等差(比)数列的基本方法,如通项法、递推法等;(2)熟记等差(比)数列的性质.

例1已知两个等差数列{an}和{bn}的前n项和分别为An和Bn,且=,则使得为整数的正整数n的个数是()

A. 2B. 3 C. 4 D. 5

解析:此题目主要是通过An和Bn的关系找到的关系,可以应用等差数列的性质解决.由=得=,而A2n-1=(2n-1)・an,B2n-1=(2n-1)bn,代入上式化简得=7+(n∈N+),易验证当n=1,2,3,5,11时,取整数,所以选D.

症状二 >>

难以搭建桥梁

表现对常见形式稍加变化便无从下手、心慌意乱.

症结对讨论过的一些基本方法(用方程思想处理基本“元”;用函数图象研究数列单调性;用叠加法、叠乘法处理通项;用逆向相加、错位相减等方法处理求和)未能灵活地迁移、熟练地运用.

突破之道尝试对相关的内容(等差、等比通项公式,求和公式及常见的处理方法等)自主推导,并体会这些内容在解题过程中所蕴含的方法技巧. 如果有相关的感悟,应及时记下自己的感悟,并尝试将自己的想法系统化、规范化.

例2一个只有有限项的等差数列,它的前5项的和为34,后5项的和为146,所有项的和为234,则它的第七项等于()

A. 22B. 21C. 19D. 18

解析:本题是教材例题的变式,关键是处理基本“元”. 依照已知条件只能列出3个方程,而所列出的三个方程涉及四个未知数,进而思维受阻,无法进展下去,出现“桥梁”断链. 已知条件在数列中具有一定的对称性,所以若考虑将a1+an作为一个整体,问题就迎刃而解. 设该数列有n项且首项为a1,末项为an,公差为d则依题意有5a1+10d=34,(1)

5an-10d=146,(2)

・n=234. (3)由(1)(2)可得a1+an=36,并代入(3)得n=13,从而有a1+a13=36. 又所求项a7恰为该数列的中间项,所以a7==18. 故选D.

症状三 >>

难以构建“通项”的桥梁

表现由“递推”求“通项”难于下手,找不到突破口.

症结对典型递推式的认识缺乏系统总结.

突破之道归纳总结常见递推式的变形技巧,并有意识地应用变形技巧构造基本数列. 对于递推式,一般会用叠加或叠乘的方法;形如an=pan-1+q递推求“通项”,一般先找到一个适当常数c,构建基本数列{bn}(bn=an-c,以p为公比的等比数列),且易通过待定系数的方法求出c;形如an+1=kan+f(n)的递推式,需要将f(n)分多项式形式和指数形式分别掌握;形如an=k・型,应该考虑引入数列{bn},bn=,然后通过数列{bn}研究数列{an};数学归纳法也是获得通项常见的方法.

例3(1)已知数列{an}满足a1=5,an+1=-2an+6,求数列{an}的通项an.

(2)数列{an}满足a1=2,而且an+1=,求数列{an}的通项.

解析:(1)属于 “突破之道”中的第二种类型,注意到an+1-2=-2an+4= -2(an-2),于是可直接引入数列{an-2},首项a1-2=3,公比为q=-2的等比数列. 于是利用等比数列的通项公式得an-2=3・(-2)n-1(n∈N+),即an=2+3・(-2)n-1(n∈N+).

(2)属于“突破之道”中第四种类型,设bn=,求倒数可得到bn+1=bn+,则bn-bn-1=利用叠加法可以得bn=1-,进而可得an=.

症状四 >>

缺乏对Sn与an的深刻思考

表现Sn=f(an)或an=g(Sn)型递推关系不知如何下手.

症结对适用于任意数列的重要关系式理解不清楚,未掌握其统一性的作用,进而不能灵活运用.

突破之道对于任意数列{an}有S1=a1,Sn-Sn-1=an(n≥2),这表明Sn=a1+a2+a3+…+an(n∈N+)构成了一个新的数列{Sn},它的通项Sn表示相应数列{an}的前n项和,它的第一项S1表示数列{an}的第一项a1,当n≥2时,数列{Sn}相邻项的差Sn-Sn-1=an,这就是数列{an}与其和数列{Sn}之间最基本而又深刻的关系. 某些特殊数列可以围绕这两个数列通过适当变化(如裂项相消)以后求和,通过研究新数列{Sn}达到研究数列{an}的目的.

例4已知各项均为正数的数列{an}的前n项和Sn满足S1>1,且6Sn=(an+1)・(an+2),n∈N+,求{an}的通项公式.

解析:令n=1,得6a1=a+3a1+2,解得a1=2(注意条件a1=S1>1,舍去a1=1);若n≥2,则由6Sn=(an+1)(an+2)得6Sn-1=(an-1+1)(an-1+2),n≥2. 两式相减得6an=(an+1)(an+2)-(an-1+1)(an-1+2),n≥2,整理即得(an+an-1)(an-an-1)=3(an+an-1). 由题意有an>0(n∈N+),an-an-1=3(n≥2). 于是数列{an}是以2为首项,3为公差的等差数列,则an=3n-1(n∈N+).

注:对于一般数列{an},若已知条件为Sn=f(an),求通项an的方法,除了用“观察―发现―猜想―证明”的思维模式,还可以采用其他的处理方法. 由Sn=f(an)首先推出S1=a1=f(a1),解出S1=a1的大小,接着常有两个思考方向. 当n≥2时,Sn=f(Sn-Sn-1),问题转化为处理Sn与Sn-1(n≥2)的关系(前面已求出S1). 求出Sn之后,可以用a1=S1,an=Sn-Sn-1(n≥2)求出数列{an}的通项. 利用递推关系作差的方法也常用,由Sn=f(an)得Sn-1=f(an-1)(n≥2),an=Sn-Sn-1(n≥2),两式相减即得an=f(an)-f(an-1),于是我们就把问题转化为处理an与an-1之间的关系了. 一般情况下,转化到单一的数列问题后就比较容易解决了.

症状五 >>

不擅长跨知识板块

表现在解决数列综合问题时往往放弃不管或因为畏难而不敢下手.

症结对数列认识不足或者未理解数列中体现的数学思想.

突破之道从数学思想方面真正理解数列的实质,归纳数列与其他知识的结合点,熟悉常见知识板块的交汇点. 比如根据数列是离散的函数可以结合函数性质,再根据函数单调性结合不等式,将不等式与数列有机结合. 根据数列离散性质可以结合解析几何中的点、排列组合中的二项式等等.

例5已知二次函数y=f(x)的图象经过坐标原点,其导函数为f ′(x)=6x-2,数列{an}的前n项和为Sn,点(n,Sn)(n∈N+)均在函数y=f(x)的图象上.

(Ⅰ)求数列{an}的通项公式;

(Ⅱ)设bn=,Tn是数列{bn}的前n项和,求使得Tn<对所有n∈N+都成立的最小正整数m.

解析:(Ⅰ)本题已知条件包含了函数条件,可以将(n,Sn)(n∈N+)纳入函数范畴,使数列与函数有机结合,此为数列与函数结合起来的常见途径. 可设出二次函数f(x)=ax2+bx(a≠0),则f ′(x)=2ax+b,由于f ′(x)=6x-2,得a=3,b=-2,可以得到f(x)=3x2-2x. 由于点(n,Sn)(n∈N+)均在函\高中数学金刊12期\金.tif>

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