摘要:在解數(shù)列題的過程中,學生的錯誤往往看似嚴密,實際上卻隱藏著各種知識盲點或邏輯漏洞. 如何避免學生今后再犯類似的錯誤?本文就數(shù)列中常見的錯解進行歸類剖析,并且認為,在教學及糾錯過程中,教師要提供適量的補償練習,以強化認知要點.
關鍵詞:數(shù)列錯解;補償練習;強化要點
在解數(shù)列題的過程中,學生往往出現(xiàn)這樣或那樣的錯誤,一些看似嚴密的解題過程,究竟隱藏著怎樣的知識盲點或邏輯漏洞?如何避免學生今后再犯類似的錯誤?本文就數(shù)列中常見的錯解進行歸類剖析,供同行教學時參考. 筆者認為,在教學及糾錯過程中,教師要提供適量的補償練習,以強化認知要點.
“所用公式的特點”不熟悉
例1若等差數(shù)列{an}和{bn}的前n項和An,Bn滿足=(n∈N+),求.
典型錯解 由題意設An=k(7n+1),Bn=k(4n+27),則==.
剖析與矯正 上述錯解是因為對等差數(shù)列的前n項和公式理解不到位.實際上,本題中An是關于n的二次函數(shù)形式,即An=an2+bn,而不是關于n的一次函數(shù). 正確答案為:
由題意設An=kn(7n+1),Bn=kn(4n+27),則==.
補償練習(1)已知等比數(shù)列{an}的前n項和為Sn,a1=7,S3=21,求公比q.
(2)已知數(shù)列{an}的前n項和為Sn,Sn=a#8226;3n-1-2,{an}成等比數(shù)列,求實數(shù)a.
(3)設等差數(shù)列{an}的前n項和為Sn,已知S=q,Sq=p(p≠q),求Sp+q的值.
評注 該組補償練習旨在熟悉等差數(shù)列與等比數(shù)列求和公式的特點,避免由記憶或理解偏差而造成的錯解或繁解.
“通項的構成規(guī)律”不清楚
例2若數(shù)列{an}的通項為an=1+++…+,則an+1-an=.
典型錯解 an+1=1+++…++, 所以an+1-an=.
剖析與矯正 上述錯解在于對數(shù)列的構成規(guī)律沒有進行正確的判斷. 構成通項的和式的分母為連續(xù)的正整數(shù),從到共有2n項.
正確答案為:++…+.
補償練習已知f(n)=++…+(n∈N+),求f(n+1)-f(n).
評注 該練習旨在對和式的構成規(guī)律有進一步的認識,它也是學生探究數(shù)列的單調性和后續(xù)學習如何運用數(shù)學歸納法的基礎.
“過程中n的取值范圍”不重視
例3已知數(shù)列{an}的前n項和為Sn,a1=1,且an+1=2Sn(n∈N*),求通項an .
典型錯解 由an+1-an=2(Sn-Sn-1)=2an 得:
an+1=3an,則數(shù)列{an}成等比數(shù)列. 所以an=a1#8226;qn-1=3n-1.
剖析與矯正 上述錯解是由于不重視數(shù)列表達式中變量n的取值范圍造成的. 如果注意到表達式Sn-1(或an-1)有意義的前提是n≥2,并且養(yǎng)成良好的書寫習慣,就會避免類似的錯誤. 正確答案為:
由an+1-an=2(Sn-Sn-1)=2an(n≥2)得
an+1=3an(n≥2). 所以數(shù)列a2,a3,…,an成等比數(shù)列,且a2=2.
所以an=a2#8226;qn-2=2#8226;3n-2(n≥2).
所以 an=1,n=1,2#8226;3n-2,n≥2.
補償練習已知數(shù)列{an}的前n項和為Sn,Sn=3n-2(n∈N+),求通項an.
評注 遇到該類練習,學生基本上能利用an=S1, n=1,Sn-Sn-1, n≥2 求解,但大多數(shù)錯解或不規(guī)范的解答都是由于不重視數(shù)列表達式中變量n的取值范圍造成的,主要表現(xiàn)在沒有書寫取值范圍的習慣.
“數(shù)列的函數(shù)特征”沒理解
例4已知函數(shù)
f(x)=4-x+4(x≤6),ax-5(x>6), 數(shù)列{an}滿足an=f(n)(n∈N+),且{an}是單調遞增數(shù)列,則實數(shù)a的取值范圍是.
典型錯解 由題意得函數(shù)f(x)為單調增函數(shù),則4->0,a>1,a6-5>4-×6+4, 解得7 剖析與矯正 上述錯解是因為沒能準確地理解數(shù)列的函數(shù)特征. 數(shù)列(也稱離散函數(shù))是定義在正整數(shù)集N+(或其有限子集{1,2,…,k})上的函數(shù),數(shù)列的函數(shù)特征特殊在定義域上. 因此,函數(shù)an=f(n),第二段的定義域應為{7,8,…,n,…},并且應該用a7>a6去建立不等關系. 正確答案為4 補償練習 (1)數(shù)列{an}滿足:an=n2+. 求證:an+1>an. (2)已知數(shù)列{an}是遞增數(shù)列,且an=n2+λn(n∈N+),求實數(shù)λ的取值范圍. 評注 該組練習旨在辨析數(shù)列的單調性與對應函數(shù)的單調性之間的關系:若已知數(shù)列的通項公式,并要求判斷數(shù)列的單調性,則可考慮判斷對應函數(shù)的單調性,如補償練習(1);若已知數(shù)列的單調性,則要慎用對應函數(shù)的單調性進行求解,應該用單調遞增(減)數(shù)列的充要條件去轉化,即數(shù)列{an}是遞增數(shù)列等價于an+1>an恒成立,如補償練習(2). “題中的隱含條件”不注意 例5已知1,a1,a2,4成等差數(shù)列,1,b1,b2,b3,4成等比數(shù)列,則= . 典型錯解 由題意得a1=2,b=1×4?圯b2=±2. 所以=±1. 剖析與矯正上述錯解忽視了b2必須大于0的隱含條件. 事實上,設數(shù)列1,b1,b2,b3,4的公比為q(q≠0),則b2=1×q2>0. 正確答案為1. 補償練習 已知等比數(shù)列{an}的前n項和為Sn,若S10=10,S30=70,則S40= . 評注 該補償練習旨在突出等比數(shù)列中隱含條件的常見形式,提醒學生在遇到兩解時要有反思的意識. 當然,此類型題目的隱含條件需要平時的積累和總結. “轉化變形的過程”不等價 例6已知a,b都是正數(shù),且a,x1,x2,…,xn,b成等比數(shù)列,求x1x2…xn的值. 典型錯解 記T=x1x2…xn?搖,① ?搖T=xnxn-1…x1.?搖 ② 兩式相乘,結合等比數(shù)列的性質得,T2=(x1#8226;xn)n=(a#8226;b)n?圯T=(a#8226;b). 所以x1x2…xn=(a#8226;b). 剖析與矯正 上述錯解較難發(fā)現(xiàn)錯因——問題出在開方上,此處不等價. 我們可以舉一個反例:1,-2,4,-8,16,-32,64成等比數(shù)列,但中間五項的乘積小于0. 正確答案為±(a#8226;b). 補償練習設a,b,c為非零的實數(shù),則b=是a,b,c成等比數(shù)列的條件. 評注 該補償練習旨在突出平方與算術平方根的關系,諸如此類的不等價關系經常被學生忽視. 當然,有時也不乏教輔資料上的錯誤.