周宇衡
摘要:隨著數學教學改革工作的不斷推進,數學思想在數學問題解決中的作用漸漸凸顯,這不僅能夠提高數學問題解決效率,而且還能降低失誤率。數列通項問題解決時,應用函數與方程思想,同樣能夠縮短問題解決時間,并且學生的數學思維也能得到拓展。本文簡要介紹函數思想、方程思想定義的基礎上,重點探究其在數列通項中的具體應用。
關鍵詞:函數思想;方程思想;數列通項;應用分析
前言:
近年來,數學問題解決難度逐漸加大,這在一定程度上會加大學生在數學學習方面的壓力,導致學生的數學成績下降,基于此,滲透函數與方程思想是極為必要的,這能在開闊學生學習思路的前提下,降低數列通項的難度,最終節(jié)省問題解決時間。由此可見,本文探究這一論題具有一定教育意義,能夠為數學教師以及學生提供參考。
1函數思想與方程思想
1.1函數思想
所謂函數思想,指的是分析數學數量關系時,堅持應用動態(tài)觀點完成函數的構建,同時,借助函數圖像進行問題分析,必要時通過問題轉化來探索問題解決的最佳方法。換言之,函數思想即應用函數知識進行問題分析,在此期間,應用到的函數性質即周期性、圖像變換、單調性、最值、奇偶性等[1]。
1.2方程思想
所謂方程思想,指的是探究數學計算中的等量關系,通過成立方程組、解答方程組等方式進行問題轉化,最終獲得問題解決的最佳途徑。在了解方程本質的基礎上,深入分析其中包含的等量關系,進而探索到問題解決的最佳途徑。
函數思想與方程思想存在直接聯系,并且二者間互相轉化,進而能夠降低問題解決難度,探索到最佳解決方法,最終達到化繁為簡的解題目標,大大提高這兩種思想在數學解題(數列通項)中的應用率。
2應用分析
數列通項問題中應用函數與方程思想,即對已知關系式進行消元處理,并將得到的等式再次變形、轉化,進而能夠對問題簡化處理,降低問題解決難度。下文具體介紹了數學思想在差異化數列通項問題中的具體應用,通過案例分析探究函數與方程思想的應用意義[2]。
2.1應用類型一
在Hn=f(n)中,求數列通項——Mn的應用,其中,數列通項關系式為Mn=H1,n=1;Mn=H1-Hn-1,n≥2。借助這一關系得到Hn或Mn的等式,然后再次變形轉化。
例題1:已知數列{Mn}的前n項和Hn=2n2+3n,求數列通項Mn。
例題2:已知已知數列{Mn}的前n項和Hn=2n2+3n+2,求數列通項Mn。
分析可知,例題1和例題2計算數列通項Mn(n≥2)時得到Mn=4n+1,由Hn=f(n)可知,兩數列不相一致,這主要因數列中M1不同導致。
例題3:已知數列{Mn}的前n項和Hn=2×3n-2,求數列通項Mn。
例題4:已知數列{Mn}的前n項和Hn=2×3n+3,求數列通項Mn。
分析可知,例題3和例題4計算數列通項Mn(n≥2)時得到Mn=4×3n-1,據Hn=f(n)可知,兩數列存在差異,這主要因數列中M1不同導致。所以,應用數列通項關系式Mn=H1,n=1;Mn=H1-Hn-1,n≥2時,應對M1進行檢驗分析,即檢驗M1(n≥2)是否滿足,最后得到的結論有兩種情況,第一種情況即條件滿足時,應“合二為一”予以處理;第二種情況即條件不滿足時,應“一分為二”處理,這時Mn=f(n)屬于分段函數。
此外,針對例題對比分析,這能鞏固學生對已學數列通項知識的理解,使學生靈活變通在數學學習中遇到的等差數列和等比數列前n項和。滲透函數與方程思想后,學生會掌握這樣的解題思路,即消除Hn和Mn,分別剩余僅含Mn和Hn的關系式,數列通項問題解決時應檢驗M1。
2.2應用類型二
在mn+1=λmn+f(n)以及mn+2=Amn+1+Bmn,求mn的應用。數列通項練習時,常常遇到遞推公式,如mn+1=λmn+f(n),一般來講,需要形成新的等比數列來運算,在此期間,待定系數法具有應用必要性。
例題1:已知數列{Mn}滿足mn+1=2mn+3,并且m1=6,求數列通項mn。
分析可知,假設mn+1+x=2(mn+x),將其對比于mn+1=2mn+3,求得x=3,即mn+1+3=2(mn+3)。從中能夠看出,新的等比數列{mn+3}(首項9,公比2),進而再次求解。
例題2:首相為1的正項數列{Mn},滿足(n+1)m2n+1-nm2n+mn+1×mn=0,求數列通項mn。
分析可知,(n+1)m2n+1-nm2n+mn+1×mn=0,應用方程法進行求解,求解過程如下:
[(n+1)mn+1-nmn](mn+1+mn)=0
mn+1=
×mn
之后再次求解,從例題2解題過程可知,遇到遞推公式后,應構造新的數列,這能加快求解速度。
數列不同于一般函數,它需要借助通項公式來求解,實際解題的過程中,還應以函數思想或者方程思想來解決復雜問題,因此,數學教師解決數列通項問題時,應拓展學生的解題思路,深入挖掘內在數學思想,以此提高數列通項的解決速度和質量,這對學生對數學學習自信心增強有促進作用。
結論:
綜上所述,本文探究“函數與方程思想在求數列通項中的應用分析”這一論題,不僅能夠起到數學思維激發(fā)的作用,而且還能緩解教師的教學壓力,同時,學生學習數列通項的壓力也能逐漸減小,這對師生關系增進,數學教學效率提高有促進作用。因此,數學教師應巧妙滲透方程思想和函數思想,通過數學思想運用,大大提高解決速度,節(jié)省更多的解題時間。這不僅能夠深化數學教學改革,而且還能強化師生的數學意識。
參考文獻:
[1]劉祖萌.函數方程思想運用于高中數學解題的思路方法[J].農家參謀,2017(16):58.
[2]崔聲隆.函數與方程思想在求數列通項中的應用[J].福建教育學院學報,2014,15(02):65-67.