劉婭麗
(江蘇省鄭集高級中學 221100)
數列通項公式求解是高中數學教學中的重點內容,是學生務必掌握的知識,筆者在教學中,對課本內容中的這些基本方法進行了綜合分析,并結合高考題型進行了歸納總結,得出了以下三種基本方法.只要同學們掌握了以下三種基本方法,以不變應萬變,通過一定的聯(lián)想轉化就可以解決大部分的題目.希望能夠對廣大師生有一定的幫助與啟發(fā).
如何求解一個數列的通項公式呢?我們在學習過程中往往有這樣一個經驗,就是把未知的問題轉化為已知的,再用學過的方法去解決.在求數列通項公式中也可以這樣做,仔細觀察,將原式簡單變形,等價轉化為已經學過的等差等比的數列公式,就可以輕松解決.
在用公式法求解數列通項公式時,最需要關鍵的就是如何轉化,以及為什么那樣去轉化,怎么才能想到轉化的思路呢,這一點困擾了很多同學.在我看來只要經過大量的練習與細心觀察,加上勤于動手,多加嘗試,就可以突破這個難關.
在必修五12.2中,等差通項公式的推導采用的便是累加法.當遞推公式給出的是an+1與an差的關系,累加法就是通過遞推關系,列出所有n的取值,所有等式累加,將中間項全部抵消,得出了an+1與a1,進而求得通項公式.
在已知數列{an}滿足an+1=an+2n+1,a1=1的條件下,求數列{an}的通項公式.與等差數列an+1和an的差是個定值不同,在這里差是個關于n的函數,很多同學往往因此不敢下手去做這道題,實際上它仍然用的是教材中累加的思想,我們將原式an+1=an+2n+1變形得出an+1-an=2n+1,接著將n取值一一列出,a2-a1=2+1,a3-a2=4+1,a4-a3=6+1,…,an+1-an=2n+1,共有n個等式,所有等式相加,左式為(an-an-1)+(an-1-an-2)+…+(a3-a2)+(a2-a1)+a1,等式右邊則是等差數列2n+1求前n項和的形式,所以累加得出an+1-a1=n2+2n,an+1=(n+1)2,而這個是n+1的通項,最終將n+1變?yōu)閚,求得an=n2.從這個例題中我們看出累加法一般分為4個步驟,第一步將一般的遞推關系式轉變?yōu)槔奂臃ǖ男问讲⒃敿毩谐?,第二步觀察得出累加項的項數,第三步累加后整理好等式右端并用合適的方式求和,第四步就是化簡得出數列{an}的通項公式.通過這樣對解題步驟的梳理,學生的思路會非常清晰.
在用累加法求通項公式的時候,雖然大多數題目不會很難,但是有一點很容易出錯,就是累加式子的個數,這個個數關系著等式右邊是前n項和還是n+1項之和.因此,同學們千萬不能眼高手低,一定要認真將過程寫好.
換元法在高中數學中應用甚廣,對于求數列通項公式來說也是一個很好用的技巧.通常面對一些帶有根式,無理式,通過換元就可以將其轉化為整式與有理式,使隱含的條件顯露出來,復雜的問題簡單化.通過換元法,學生可以解決很多異形的數列.
用換元法解數列問題需要扎實的知識基礎以及靈活的解題能力,同時換元法步驟比較多,n的范圍會發(fā)生變化,需要特別注意一下.希望同學們首先掌握好等差等比數列的基礎知識與公式.遇到這類題目時,不要有所畏懼,在讀清楚讀懂題目的基礎上,耐心回想所學的思想、方法與技巧.
學習完這幾種解數列問題的基本方法,我們都可以得出一些結論.數列問題雖然復雜多變,但都是有跡可循的.因此,同學們首先一定要仔細審題,觀察其形式,然后才能根據我總結的規(guī)律進行方法的選取.當然,任何方法都是基于理解數列知識上的.希望大家可以腳踏實地,打好基礎.