【摘""要】數(shù)列求和是高中數(shù)學(xué)教學(xué)中的重要課題,也是學(xué)生學(xué)習(xí)的重點(diǎn)內(nèi)容,如何借助有效的方法解答求和問(wèn)題,需要每個(gè)數(shù)學(xué)教師認(rèn)真研究分析,切實(shí)提高教學(xué)效率和學(xué)習(xí)效果,使學(xué)生掌握好這一重要知識(shí)。本文對(duì)數(shù)列求和問(wèn)題的方法進(jìn)行了探討,為當(dāng)前的高中數(shù)學(xué)教學(xué)提供有益的借鑒。
【關(guān)鍵詞】高中數(shù)學(xué)""數(shù)列求和""等差""等比
【中圖分類號(hào)】G632"""""""""""【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A"""""""""""【文章編號(hào)】1674-4810(2014)33-0149-02
數(shù)學(xué)是高中階段的主要學(xué)科,對(duì)學(xué)生的高考有直接的影響,而數(shù)列問(wèn)題又是數(shù)學(xué)課程的重要組成部分,因此,在高中階段的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中,教師和學(xué)生必須對(duì)數(shù)列求和問(wèn)題要有足夠的重視。數(shù)列求和問(wèn)題的解決,既可以采用基本的公式法,也可以采用技巧性更強(qiáng)的其他方法,如裂項(xiàng)相消法、分組相加法、倒數(shù)相加法等,要根據(jù)具體問(wèn)題具體分析和應(yīng)用不同解題方法。筆者從事高中數(shù)學(xué)教學(xué)工作多年,現(xiàn)結(jié)合自身教學(xué)經(jīng)驗(yàn),對(duì)高中數(shù)學(xué)數(shù)列求和問(wèn)題進(jìn)行淺顯的探討。
一"牢固掌握數(shù)學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)
數(shù)列求和問(wèn)題是高中數(shù)學(xué)重要的組成部分,要掌握好這部分知識(shí),應(yīng)當(dāng)要求學(xué)生牢固掌握最基本的數(shù)列知識(shí)。如數(shù)列的定義、性質(zhì)和基本公式等。等差數(shù)列:一般地,如果一個(gè)數(shù)列從第2項(xiàng)起,每一項(xiàng)與它前一項(xiàng)的差等于同一個(gè)常數(shù),則這個(gè)數(shù)列叫作等差數(shù)列;等比數(shù)列:一般地,如果一個(gè)數(shù)列從第2項(xiàng)起,每一項(xiàng)與它的前一項(xiàng)的比等于同一個(gè)常數(shù),則這個(gè)數(shù)列叫作等比數(shù)列。一些重要的數(shù)列性質(zhì)也要認(rèn)真掌握,如{an}為等差數(shù)列,則有:(1)從第二項(xiàng)起,每項(xiàng)
是前一項(xiàng)與后一項(xiàng)的等差中項(xiàng),(n>1)。(2)
an=am+(n-m)d"(m,n∈N*)。(3)若m+n=p+q,則:am+an=ap+aq,特殊的:若m+n=2r,則有:am+an=2ar。(4)若am=n,an=m則有:am+n=0。(5)若Sm=n,Sn"=m則有:Sm+n=-(m+n)。
{an}為等比數(shù)列,則有:(1)只有同號(hào)的兩數(shù)才存在等比中項(xiàng)。(2)an=amqn-m(m,n∈N*)。(3)若m+n=p+q,則:am·an=ap·aq,特殊的:若m+n=2r,則有:am·an=ar2。
(4){an},{bn}為等比數(shù)列,則{an·bn},,{can}為等
比數(shù)列(c≠0)。(5)等比數(shù)列中連續(xù)n項(xiàng)之積構(gòu)成的新數(shù)列仍是等比數(shù)列,當(dāng)q≠1時(shí),連續(xù)項(xiàng)之和仍為等比數(shù)列。(6)an=cqn(c≠0,q≠0),Sn=kqn-k(q≠0,q≠1)等較多的數(shù)列性質(zhì)。最重要的數(shù)列公式更要牢固掌握,這也是解決數(shù)列求和問(wèn)題的基礎(chǔ)。例如{an}為等差數(shù)列:an=a1+
(n-1)d,。{bn}為等比數(shù)列:
bn=b1qn-1(q≠1);(q≠1)。
此外,還要注重培養(yǎng)學(xué)生敏銳的觀察力,讓學(xué)生能夠洞察問(wèn)題的本質(zhì),能夠建立起相應(yīng)的數(shù)學(xué)模型,將簡(jiǎn)單個(gè)例普遍化。
二"利用數(shù)列基本公式進(jìn)行求和
在牢固掌握數(shù)列知識(shí)的基礎(chǔ)上,遇到數(shù)列求和問(wèn)題時(shí),可首先分析是否可以套用公式進(jìn)行解答,是數(shù)列求和問(wèn)題中較為容易的一類。在利用數(shù)列基本公式進(jìn)行數(shù)列求和時(shí),要注意公式的準(zhǔn)確性,如果公式不正確,答案自然也南轅北轍。因此,學(xué)生一定要認(rèn)真記憶公式。例如,下面的問(wèn)題就可以采用公式進(jìn)行求和。
求和:(1);(2)Sn=(x+
)2+
;(3)求數(shù)列1,3+4,5+6+7,
7+8+9+10,…前n項(xiàng)和Sn。
思路分析:通過(guò)分組,直接用公式求和。
解:(1)
(2)
當(dāng)x≠±1時(shí),
當(dāng)x=±1時(shí),Sn=4n
(3)ak=(2k-1)+2k+(2k+1)+…+[(2k-1)+
(k-1)]
Sn="a1+a2+…+an=
在解答這個(gè)問(wèn)題時(shí),要注意對(duì)公比q=1或q≠1討論,從而運(yùn)用等比數(shù)列前n項(xiàng)和公式對(duì)問(wèn)題正確解答。
利用公式法求和是數(shù)列求和問(wèn)題中較為簡(jiǎn)單的一種,一般來(lái)說(shuō),這類題型可以直接套用公式,或只需要簡(jiǎn)單的分類合并,再套用公式進(jìn)行解答。在教學(xué)過(guò)程中,教師應(yīng)要求學(xué)生牢固掌握這類解題方法,在考試中,這類問(wèn)題是很容易得分的題型。
三"采用錯(cuò)位相減法求和
錯(cuò)位相減法是一種常用的數(shù)列求和方法,應(yīng)用于等比數(shù)列與等差數(shù)列相乘的形式。如An=BnCn,其中Bn為等差數(shù)列,Cn為等比數(shù)列;分別列出Sn,再把所有式子同時(shí)乘以等比數(shù)列的公比,即kSn;然后錯(cuò)一位,兩式相減即可。當(dāng)有待定系數(shù)時(shí),要進(jìn)行分類討論。乘以公比,錯(cuò)位相減,數(shù)準(zhǔn)項(xiàng)數(shù),計(jì)算細(xì)心,確保結(jié)論正確。錯(cuò)位相減法求和是數(shù)列求和的重要方法,是高考的??贾攸c(diǎn)。
錯(cuò)位相減法比公式法的難度有較大提高,是學(xué)生得分較低的一類題型,在解題過(guò)程中,要注意對(duì)問(wèn)題分析并尋找規(guī)律,避免漏項(xiàng)或書(shū)寫(xiě)錯(cuò)誤,從而得到問(wèn)題的正確答案。教師在講解這個(gè)方法時(shí),可以結(jié)合學(xué)生常犯的錯(cuò)誤,并按照一定的流程進(jìn)行講解,讓更多的學(xué)生掌握這種求和方法。
四"借助裂項(xiàng)相消法求和
利用解析式變形,將一個(gè)數(shù)列分成若干個(gè)可以直接求和的數(shù)列,進(jìn)行拆項(xiàng)重組,或?qū)⑼?xiàng)分裂成幾項(xiàng)的差,通過(guò)相加過(guò)程中的相互抵消,最后剩下有限項(xiàng)的和。在學(xué)習(xí)過(guò)程中,應(yīng)當(dāng)教育學(xué)生掌握“裂項(xiàng)相消求和法”的幾個(gè)特征:(1)通項(xiàng)的分母是因式相乘的形式;(2)每項(xiàng)裂成兩個(gè)式子的差;(3)相鄰兩項(xiàng)裂開(kāi)后,前一項(xiàng)的后式與后一項(xiàng)的前式互為相反數(shù);(4)裂項(xiàng)的關(guān)鍵是緊抓相鄰兩項(xiàng)的相同項(xiàng)。裂項(xiàng)相消法求和是一種非常常見(jiàn)的題型,也是高考中的熱點(diǎn)考題。相對(duì)于其他題型來(lái)說(shuō),這種題目的難度大,有一定的思維能力,對(duì)于培養(yǎng)學(xué)生的思維能力有很大幫助。
在解答此類問(wèn)題時(shí),應(yīng)當(dāng)多寫(xiě)一些項(xiàng),然后進(jìn)行觀察,才可能看出抵消的規(guī)律,從而使用該方法解決求和問(wèn)題。
五"借助倒序相加法求和
在數(shù)列求和中,如果和式到首尾距離相等的兩項(xiàng)和有其共性或數(shù)列的通項(xiàng)與組合數(shù)相關(guān)聯(lián),那么可考慮選用倒序相加法。
例題:設(shè)數(shù)列{an}是公差為d,且首項(xiàng)為a0=d的等差數(shù)列,求和:
解:因?yàn)?img alt="" height='\"23\"' src="https://cimg.fx361.com/images/2025/0507/EtZ4iivYSzdQ5fBEjNtrnX.webp" width='\"151\"'/>"""""""""""(1)
"""""""""""""""(2)
(1)+(2)得:
利用倒序相加法解決數(shù)列求和問(wèn)題,大都是利用等差數(shù)列、等比數(shù)列以及函數(shù)的重要性質(zhì),從而順利地解答問(wèn)題。在使用倒序相加法時(shí)要注意不斷變形,然后用知識(shí)具備的特有性質(zhì)作為條件把和求出。
六"結(jié)束語(yǔ)
綜上所述,作為高中數(shù)學(xué)重點(diǎn)內(nèi)容的數(shù)列求和問(wèn)題,其解答方法有很多種,如公式法、錯(cuò)位相減法、裂項(xiàng)相消法以及倒序相加法,此外,還可以利用其他求和法,如歸納猜想法、奇偶法等。在面對(duì)較為復(fù)雜的數(shù)列求和問(wèn)題時(shí),應(yīng)當(dāng)認(rèn)真分析,將復(fù)雜的問(wèn)題轉(zhuǎn)化為我們熟悉的等比、等差數(shù)列,然后根據(jù)題型采取不同的解答方法。解題過(guò)程中,應(yīng)當(dāng)掌握每個(gè)方法的本質(zhì),而不能生搬硬套,否則問(wèn)題答案南轅北轍。要想達(dá)到良好的學(xué)習(xí)效果,教師與學(xué)生需要互相配合,才能不斷提高教學(xué)效率和教學(xué)質(zhì)量。
參考文獻(xiàn)
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〔責(zé)任編輯:林勁〕
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(n-1)d,。{bn}為等比數(shù)列:
bn=b1qn-1(q≠1);(q≠1)。
此外,還要注重培養(yǎng)學(xué)生敏銳的觀察力,讓學(xué)生能夠洞察問(wèn)題的本質(zhì),能夠建立起相應(yīng)的數(shù)學(xué)模型,將簡(jiǎn)單個(gè)例普遍化。
二"利用數(shù)列基本公式進(jìn)行求和
在牢固掌握數(shù)列知識(shí)的基礎(chǔ)上,遇到數(shù)列求和問(wèn)題時(shí),可首先分析是否可以套用公式進(jìn)行解答,是數(shù)列求和問(wèn)題中較為容易的一類。在利用數(shù)列基本公式進(jìn)行數(shù)列求和時(shí),要注意公式的準(zhǔn)確性,如果公式不正確,答案自然也南轅北轍。因此,學(xué)生一定要認(rèn)真記憶公式。例如,下面的問(wèn)題就可以采用公式進(jìn)行求和。
求和:(1);(2)Sn=(x+
)2+
;(3)求數(shù)列1,3+4,5+6+7,
7+8+9+10,…前n項(xiàng)和Sn。
思路分析:通過(guò)分組,直接用公式求和。
解:(1)