摘 要:數(shù)列問題的知識面很廣,但從知識層面上講,最基本的要算等差數(shù)列和等比數(shù)列,尤其是數(shù)列的通項公式是研究數(shù)列問題必不可少的要素之一,但有關求解數(shù)列通項公式的題型千變?nèi)f化,而通過變式教學將各種題型串聯(lián)起來,由簡入深,讓學生體會萬變不離其宗,可以收到以少勝多的成效。
關鍵詞:變式教學;數(shù)列;通項公式
一、變式教學
所謂數(shù)學變式教學,就是在數(shù)學教學過程中不斷地變更數(shù)學概念中的非本質(zhì)特征,變換問題的條件或結論,轉換問題的形式或內(nèi)容等,以期暴露問題的本質(zhì)特征或內(nèi)在聯(lián)系的教學設計方法。
二、數(shù)列通項公式變式教學案例分析
1.等差數(shù)列通項公式及變式
等差數(shù)列定義表述:如果一個數(shù)列從第2項起,每一項與它的前一項的差等于同一個常數(shù),那么這個數(shù)列就叫做等差數(shù)列,符號表示:an-an-1=d(常數(shù))(n∈N*,n≥2)。等差數(shù)列的通項公式正是由定義式通過“累加法”得到,過程如下:
a1=a1
a2-a1=d
a3-a2=d
a4-a3=d
…
an-an-1=d(n∈N*,n≥2)
n個等式累加,得an=a1+(n-1)d(n∈N*,n≥2),
并驗證當n=1時,上式=a1。
故等差數(shù)列的通項公式為:an=a1+(n-1)d(n∈N*)
變式一:an-an-1=d→an-an-1=f(n)(n≥2)
例1.在數(shù)列an中,a1=2,an+1=an+ln(1+■),求an。
解:an+1=an+ln■
a1=2
a2=a1+ln■
a3=a2+ln■
a4=a3+ln■
…
an=an-1+ln■(n≥2)
n個等式累加,得
an=2+ln■+ln■+ln■+…+ln■
=2+ln(■×■×■×…×■)
=2+lnn(n≥2)
當n=1時,上式=2+ln1=2=a1,∴an=2+lnn(n∈N*)
總結方法:
(1)遞推公式形如an-an-1=d(常數(shù))(n∈N*,n≥2),an為等差數(shù)列,通項公式為an=a1+(n-1)d(n∈N*)。
(2)遞推公式形如an-an-1=f(n)(n≥2),利用累加法求通項公式。
2.等比數(shù)列通項公式及變式
一般地,如果一個數(shù)列從第2項起,每一項與它的前一項的比等于同一個常數(shù),那么這個數(shù)列就叫做等比數(shù)列,符號表示:■=q≠0(常數(shù))(n∈N*,n≥2)。等比數(shù)列的通項公式正是由定義式通過“累積法”得到,過程如下:
a1=a1
■=q
■=q
■=q
…
■=q(n∈N*,n≥2)
n個等式累乘,得an=a1qn-1(n∈N*,n≥2),
并驗證當n=1時,上式=a1。
故等比數(shù)列的通項公式為:an=a1qn-1(n∈N*)
變式二:■=q→■=f(n)(n≥2)
例2.已知數(shù)列an滿足:a1=1,2n-1an=an-1(n∈N,n≥2),求數(shù)列an的通項公式。
解:a1=1,■=■(n∈N,n≥2)
■=■
■=■
■=■
…
■=■(n∈N,n≥2)
n個等式累乘,得
an=■=■=2■(n≥2)
當n=1時,上式=20=1=a1
∴an=2■(n∈N*)
總結方法:
(1)遞推公式形如■=q≠0(常數(shù))(n∈N*,n≥2),an為等比數(shù)列,通項公式為an=a1qn-1(n∈N*)。
(2)遞推公式形如■=f(n)(n≥2),利用累積法求通項公式。
變式三:an=λan-1→an=λan-1+c(λ,c∈常數(shù))
例3.已知函數(shù)f(x)=x2+2x
(1)數(shù)列an滿足a1=1,an+1=f(an),求數(shù)列an的通項公式;
(2)已知數(shù)列bn滿足b1=t>0,bn+1=f(bn),求數(shù)列bn的通項公式。
解:(1)由題意可知f ′(x)=2x+2 ∴an+1=2an+2
∴an+1+2=2an+4=2(an+2)
∴an+2為等比數(shù)列
∴an+2=(a1+2)2n-1
∴an=3·2n-1-2
(2)由已知,得bn>0,bn+1+1=(bn+1)2
lg(bn+1+1)=lg(bn+1)2=2lg(bn+1)
又∵lg(bn+1)=lg(t+1)≠0
∴l(xiāng)g(bn+1)是公比為2的等比數(shù)列。
lg(bn+1)=lg(t+1)·2n-1=lg(t+1)■
∴bn=(t+1)■-1
總結方法:
遞推公式形如an=λan-1+c(λ,c∈常數(shù)),利用構造法,構造數(shù)列an+■為等比數(shù)列。
變式教學必須圍繞數(shù)學核心概念、數(shù)學核心思想,通過變式,達到一個理念、一種思想、一條紅線串百題的境界。
參考文獻:
鄧才明.變式教學初探.天府數(shù)學,1998(5).
作者簡介:胡學伶,女,出生年月:1982年7月,本科,天津市建華中學,研究方向:中學數(shù)學教學