摘要:通過分析典型例題,總結(jié)和歸納教學(xué)實踐中學(xué)生因?qū)Φ炔顢?shù)列基礎(chǔ)概念和性質(zhì)掌握不牢固,而導(dǎo)致的對等差數(shù)列相關(guān)問題的錯誤分析和推導(dǎo),并積極提出改進(jìn)方法.
關(guān)鍵詞:等差數(shù)列;典型問題;公差
作為高中數(shù)學(xué)數(shù)列范疇的重要學(xué)習(xí)內(nèi)容——等差數(shù)列,同時在我們實際生活和學(xué)習(xí)中有著廣泛而深刻的指導(dǎo)意義.因此,筆者借此對學(xué)生在等差數(shù)列學(xué)習(xí)中遇到的典型問題進(jìn)行探析和梳理,以期大家參照學(xué)習(xí).
一、公差取值考慮不全面而漏解
作為學(xué)習(xí)和運用知識的主體——學(xué)生,由于受思維水平的限制或考慮問題不全面等的影響,在對等差數(shù)列概念的理解和性質(zhì)的判定上常常會因為單方面認(rèn)為公差一定大于零而產(chǎn)生漏解的現(xiàn)象.因此,在解題實踐中,我們要引導(dǎo)同學(xué)們?nèi)胬斫夤罡拍?、?zhǔn)確判斷數(shù)列性質(zhì),譬如:假如b是a和c的等差中項,同時滿足lg(a+1),lg(b—1),lg(c—1)為等差數(shù)列,而且abc=15,那么a,b,c各是多少?
解題實踐中筆者發(fā)現(xiàn)許多同學(xué)會誤解如下:
解:∵2b=ac,abc=15,
∴3b=15,b=5,
設(shè)a,b,c的公差為d,則a=5—d,c=5+d,
∵2lg(b—1)=lg(a+1)+lg(c—1),
∴2lg4=lg(5—d+1)+lg(5+d—1)=lg[25—(d—1)2],
∴16=25—(d—1)2,
∴(d—1)2=9,
∴d—1=3,d=4,
∴a,b,c依次為1,5,9.
我們通過認(rèn)真分析等差數(shù)列中公差的取值方法和概念意義等內(nèi)容,就會發(fā)現(xiàn)以上解法中當(dāng)(d—1)2=9時,就莽撞地開平方得出d—1=3,這種單純地取算術(shù)平方根的解法是不全面的.而全面準(zhǔn)確解答如下:
解:∵2b=ac,abc=15,
∴3b=15,b=5,
設(shè)等差數(shù)列a,b,c的公差為d,則a=5—d,c=5+d.
∵2lg(b—1)=lg(a+1)+lg(c—1),
∴2lg4=lg(6—d)+lg(4+d),
∴16=25—(d—1)2,
∴(d—1)2=9得出d—1=3或—3,
∴d=4或—2,∴a,b,c的值依次是1,5,9或7,5,3.
二、未能全面理解等差數(shù)列的性質(zhì)導(dǎo)致解題錯誤
某等差數(shù)列a中,假設(shè)m,n,p,q∈N,并滿足m+n=p+q,那么am+an=ap+aq.但同學(xué)們在這類問題的解答過程中,通常會錯誤地將結(jié)果歸納為an=ap+aq.因此,一線教師必須在典型解決問題的基礎(chǔ)上,時刻注意積極指導(dǎo)同學(xué)們正確全面地理解等差數(shù)列的性質(zhì),進(jìn)而掌握解答等差數(shù)列問題的兩種最廣泛、最基本的性質(zhì):(1)如果m+n=p+q(m,n,p,q∈N),則必有am+an=ap+aq(反之亦然);(2)如果=p(m,n,p∈N),那么肯定有am+an=2ap。歸納總結(jié)讓同學(xué)們能夠熟記掌握并運用.
例題.如果an是等差數(shù)列,an=q,aq=p(p≠q),試求ap+q.
有的同學(xué)因為不能全面正確理解等差數(shù)列的性質(zhì)便進(jìn)行了如下錯解:
∵an是等差數(shù)列,∴ap+q=ap+aq=p+q
此時,筆者及時引導(dǎo)大家復(fù)習(xí)等差數(shù)列的相關(guān)性質(zhì),同學(xué)們對自己犯下的錯誤恍然大悟,并積極探索正確的解題過程:
解:∵ap=a1+(p—1)d,aq=a1+(q—1)d,
∴a1+(p—1)d=q ①,
a1+(q—1)d=p ②,
由①—②得(p—q)d=q—p組成方程組,
∵p≠q,∴d=—1代入①得
原式=a1+(p—1)×(—1)=q
∴a1=p+q—1∴ap+q=a1+(p+q—1)d=(p+q—1)+(p+q—1)(—1)=0
筆者為了讓學(xué)生熟練掌握并運用等差數(shù)列的性質(zhì),在及時糾正以上問題解答方案后,還設(shè)置了如下問題“假設(shè)某等差數(shù)列由5個數(shù)組成,其總和為25,其平方和為165,那么這5個數(shù)分別是多少”.該問題直觀簡單,但是可形象地將等差數(shù)列的性質(zhì)展現(xiàn)給學(xué)生,讓大家展開有效的訓(xùn)練,從而掌握運用等差數(shù)列的性質(zhì)高效解答類似問題的方法和技能.
三、不能全面正確理解和掌握等差數(shù)列前n項和的性質(zhì)
作為等差數(shù)列性質(zhì)內(nèi)容的重要組成部分——等差數(shù)列前n項和的性質(zhì)是同學(xué)們?nèi)胬斫獠⒄莆盏炔顢?shù)列基礎(chǔ)知識和準(zhǔn)確解決等差數(shù)列相關(guān)問題非常重要的方法和手段.但是教學(xué)實踐中許多同學(xué)往往因為慣性思維,在解決等差數(shù)列an的前m項和Sm的過程中,往往把Sm,S2m—Sm,S3m—S2m成等差數(shù)列當(dāng)作Sm,S2m,S3m成等差數(shù)列錯誤處理.如學(xué)習(xí)“如果等差數(shù)列an中,Sm=10,S2m,求S3m”問題時,筆者先引導(dǎo)同學(xué)們要注意避免將“等差數(shù)列Sm,S2m—Sm,S3m—S2m,誤當(dāng)作Sm,S2m,S3m成等差數(shù)列來處理.于是,同學(xué)們通過聯(lián)系等差數(shù)列前n項和的性質(zhì)得出正確的解題方法:
解:由條件得Sm=10,S2m—Sm=20,由性質(zhì)得S3m—S2m=30,因此S=60.
通過對等差數(shù)列經(jīng)典問題的紕漏分析,我們可有效地提升學(xué)生的邏輯思維能力、運算能力和推理能力,讓大家徹底掌握運用等差數(shù)列的性質(zhì)來分析和解決現(xiàn)實生活中的實際問題.這就要求我們一線數(shù)學(xué)教師要善于尋找規(guī)律,發(fā)現(xiàn)問題,實行有針對性、有實效的提升學(xué)生解題能力的教學(xué)方案,最終培養(yǎng)學(xué)生良好的思維習(xí)慣和學(xué)習(xí)能力.
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(作者單位 江蘇省徐州市第一中學(xué)數(shù)學(xué)組)