摘要:上世紀(jì)90年代中期,隨著國家經(jīng)濟(jì)政策的調(diào)整,適應(yīng)社會對人才的需求,同時(shí)也為扶持中等職業(yè)學(xué)校的發(fā)展,滿足職專學(xué)生升學(xué)深造的愿望,國家教育部出臺了“對口高考”政策。對口高考是國家從高校招生計(jì)劃中選擇部分專業(yè),拿出專門指標(biāo),對希望繼續(xù)深造的中等職業(yè)學(xué)校學(xué)生進(jìn)行對口專業(yè)的考試,為優(yōu)秀的中等職業(yè)類學(xué)生提供上大學(xué)深造的機(jī)會,對口高考的學(xué)生大學(xué)畢業(yè)后和同年通過普通高考進(jìn)入大學(xué)深造的學(xué)生享受同等待遇。對口高考科目有語文、數(shù)學(xué)、英語和相應(yīng)專業(yè)理論基礎(chǔ)和實(shí)踐技能。與普通高考相比,對口高考具有考試難度小,門檻低,參加考試人數(shù)少,升學(xué)錄取率高等優(yōu)點(diǎn)。而對口高考科目中,數(shù)學(xué)的重要性對參考學(xué)生來說尤為重要,試卷中數(shù)列和平面解析幾何的綜合題又往往被作為壓軸題,決定著學(xué)生能否在對口高考中勝出。
關(guān)鍵詞:例談;對口單招;數(shù)列求和;方法
在數(shù)列知識的學(xué)習(xí)過程中,數(shù)列求和問題是最基本的一項(xiàng)內(nèi)容。由于數(shù)列求和問題較多,技巧性也非常強(qiáng),從而導(dǎo)致數(shù)列求和成為中職生參加對口高考的難點(diǎn)知識。本文通過江蘇省對口高考新高考(2014年實(shí)施)對數(shù)列求和的要求,介紹具體的解題方法和技巧,有利于幫助中職生更好地理解數(shù)列求和的知識點(diǎn),提升中職生解決對口高考數(shù)學(xué)考試中數(shù)列求和問題的能力。
一、 利用公式求和法
這類試題往往是比較單一的等差數(shù)列或等比數(shù)列,直接利用等差數(shù)列或等比數(shù)列的前n項(xiàng)和公式,代入相應(yīng)的數(shù)據(jù),求得最后的結(jié)果,這種方法往往結(jié)合函數(shù)應(yīng)用題進(jìn)行考查。
如2015年江蘇省對口高考數(shù)學(xué)試卷第21題:
某職校畢業(yè)生小李一次性支出72萬元購廠創(chuàng)業(yè),同年另需投入其他經(jīng)費(fèi)18萬元,以后每年比上一年多投入4萬元。假設(shè)每年的銷售收入都是50萬元,用f(n)表示前n年的純利潤(注:f(n)=(前n年的總收入)-(前n年的其他經(jīng)費(fèi)支出)-(購廠支出))。(1)問:小李最短需要多長時(shí)間才能收回成本?(2)若干年后,為轉(zhuǎn)型升級,進(jìn)行二次創(chuàng)業(yè),現(xiàn)有如下兩種處理方案:方案一:年平均利潤最大時(shí),以48萬元出售該廠;方案二:純利潤總和最大時(shí),以15萬元出售該廠。問:采取哪種方案更好?
該題中“前n年的其他經(jīng)費(fèi)支出”便是以18為首項(xiàng),4為公差的等差數(shù)列的前n項(xiàng)和,直接利用等差數(shù)列的前n項(xiàng)和公式Sn=na1+n(n-1)2d,代入a1=18,d=4得前n年的其他經(jīng)費(fèi)支出為2n2+16n。
二、 分組求和法
分組求和法:就是將數(shù)列的通項(xiàng)分成兩項(xiàng),而這兩項(xiàng)往往是常數(shù)或是等差(比)數(shù)列,進(jìn)而利用等差數(shù)列或等比數(shù)列的求和方法分別求和,然后再合并,從而得到該數(shù)列的前n項(xiàng)和。
如2014年江蘇省對口高考數(shù)學(xué)試卷第21題:
已知等比數(shù)列{an}的前n項(xiàng)和為Sn=A·2n+B,其中A,B是常數(shù),且a1=3。(1)求數(shù)列{an}的公比q;(2)求A,B的值及數(shù)列{an}的通項(xiàng)公式;(3)求數(shù)列{Sn}的前n項(xiàng)和Tn。
該題在第(2)問中得到Sn=3·2n-3,n∈N+,因?yàn)閿?shù)列{Sn}既不是等差數(shù)列,也不是等比數(shù)列,所以它的前n項(xiàng)和Tn=3·2-3+3·22-3+…+3·2n-3。即Tn=3(2+22+23+…+2n)-3+3+3+…3n。然后分別利用等比數(shù)列前n項(xiàng)和求2+22+23+…+2n的和,用常數(shù)列求和求3+3+3+…+3n的和,再將兩和合并即可。
三、 裂項(xiàng)相消求和法
把數(shù)列的通項(xiàng)拆分為兩項(xiàng)之差,使之在求和時(shí)產(chǎn)生前后相互抵消的項(xiàng)的求和方法。這種方法往往應(yīng)用于數(shù)列的通項(xiàng)公式呈現(xiàn)以下基本形式時(shí):(1)an=1n(n+1)=1n-1n+1,n∈N+;(2)an=2(2n-1)(2n+1)=12n-1-12n+1,n∈N+。
如2015年江蘇省對口高考數(shù)學(xué)試卷第20題:
已知數(shù)列{an}的前n項(xiàng)和為Sn,a1=1,且滿足an+1-2Sn=1(n為正整數(shù))。(1)求數(shù)列{an}的通項(xiàng)公式;(2)設(shè)bn=log3an+1,求數(shù)列{bn}的前n項(xiàng)和Tn;(3)設(shè)cn=12Tn,求數(shù)列{cn}的前100項(xiàng)和R100。
該題最終得出數(shù)列{cn}的通項(xiàng)公式cn=1n(n+1),n∈N+,求R100時(shí),只要求出數(shù)列{cn}的前n項(xiàng)和Rn,然后將n=100代入即可。將cn裂項(xiàng)得cn=1n-1n+1,n∈N+所以Rn=11-12+12-13+…+1n-1n+1=1-1n+1=nn+1,則R100=100101。
四、 錯(cuò)位相減求和法
這種方法主要是應(yīng)用于數(shù)列的通項(xiàng)表示成一個(gè)等差數(shù)列和一個(gè)等比數(shù)列的積的形式。在求這種數(shù)列的前n項(xiàng)和時(shí),先在前n項(xiàng)和等式兩邊同時(shí)乘以等比數(shù)列的公比后,對應(yīng)好兩個(gè)等式中指數(shù)冪相等的項(xiàng),再用其中一個(gè)等式減另一個(gè)等式整理而得前n項(xiàng)和公式。
如2016年江蘇省對口高考數(shù)學(xué)試卷第23題:
設(shè)數(shù)列{an}與{bn},{an}是等差數(shù)列,a1=2,且a3+a4+a5=33;b1=1,記{bn}的前n項(xiàng)和為Sn,且滿足。(1)求數(shù)列{an}的通項(xiàng)公式;(2)求數(shù)列{bn}的通項(xiàng)公式;(3)若cn=an+13bnSn+1=23Sn+1,求數(shù)列{cn}的前n項(xiàng)和Tn。
本考題在第(3)問中可得出數(shù)列{cn}的通項(xiàng)公式cn=n·32n-1,n∈N+。將數(shù)列{cn}的通項(xiàng)公式看成是等差數(shù)列{n}和等比數(shù)列32n-1相乘而得,因此在數(shù)列{cn}前n項(xiàng)和Tn=1·320+2·32+3·322+…+n·32n-1……①的兩邊同時(shí)乘以等比數(shù)列32n-1的公比32得:
32Tn=1·32+2·322+…+n-1·32n-1+n·32n……②。用①-②得:
-12Tn=320+32+322+…+32n-1-n·32n……③。
而320+32+322+…+32n-1是等比數(shù)列32n-1的前n項(xiàng)和,利用等比數(shù)列前n項(xiàng)和公式Sn=a11-qn1-q將a1=1,q=32代入公式得:
320+32+322+…+32n-1=2·32n-1。代入③整理得:
Tn=(2-n)·32n-2。
數(shù)列是中職數(shù)學(xué)的重要內(nèi)容,又是將來升入高校學(xué)習(xí)高等數(shù)學(xué)的基礎(chǔ)。在對口高考中都占有重要的地位。數(shù)列求和是對口高考對數(shù)列知識考查的重要內(nèi)容之一,除了等差數(shù)列和等比數(shù)列有求和公式外,大部分?jǐn)?shù)列的求和都需要一定的方法和技巧。以上是江蘇省對口高考新高考數(shù)學(xué)考試中數(shù)列綜合題應(yīng)用的四種求和方法,中職生只有真正掌握了解決中職數(shù)學(xué)數(shù)列的求和解題方法和技巧,才能提高解題效率,在將來的對口高考中遇到同類型的求和問題能夠輕松準(zhǔn)確的解答出來。
作者簡介:
丁恩安,江蘇省高郵市菱塘民族中等專業(yè)學(xué)校。endprint