◇ 馬中明
解題后的反思是幫助學(xué)生鞏固所學(xué)知識(shí)、提高分析和解決問題能力的重要方式,但反思的內(nèi)容是什么,眾說紛紜.教學(xué)中,筆者采用反思不同解法、反思解法優(yōu)化、反思一般結(jié)論、反思問題根源等方式,取得了較好的教學(xué)效果.現(xiàn)以人教A版教材中一道數(shù)列習(xí)題為例談解題后的反思,與廣大同行分享.
例1(人教A版數(shù)學(xué)《必修5》數(shù)列習(xí)題)已知數(shù)列{an},a1=5,a2=2,an=2an-1+3an-2(n≥3),對(duì)這個(gè)數(shù)列的通項(xiàng)公式進(jìn)行研究,能否寫出它的通項(xiàng)公式?
本題是在學(xué)生學(xué)習(xí)了數(shù)列的遞推關(guān)系an+1=f(an)后,出現(xiàn)的一道三項(xiàng)遞推關(guān)系問題.對(duì)于兩項(xiàng)遞推關(guān)系問題,我們常采用構(gòu)造法,構(gòu)造出特殊的等差或等比數(shù)列再求解.其實(shí),對(duì)于三項(xiàng)遞推關(guān)系同樣可以采用這種方法.
根據(jù)an=2an-1+3an-2(n≥3)的結(jié)構(gòu)特殊,將等式兩 端 同 時(shí) 減3an-1,得an-3an-1=-(an-1-3an-2),進(jìn)而可得數(shù)列{an+1-3an}是以a2-3a1=-13為首項(xiàng),-1為公比的等比數(shù)列,所以an+1-3an=-13×(-1)n-1,進(jìn)而得出相鄰兩項(xiàng)的遞推關(guān)系.
將式an+1-3an=-13×(-1)n-1兩邊同時(shí)除以
反思1在得出an+1-3an=-13×(-1)n-1后,兩邊同時(shí)除以3n+1,得
反思2如果所給遞推關(guān)系不易觀察出構(gòu)造方法,可利用待定系數(shù)法處理,即令an-san-1=t(an-1-,從而可得數(shù)列{an+1-san}是以a2-sa1為首項(xiàng),t為公比的等比數(shù)列.
此方法在“反思一般結(jié)論”中有詳細(xì)說明,此處不再贅述.
反思3將an=2an-1+3an-2(n≥3)兩端同時(shí)減3an-1,得an-3an-1=-(an-1-3an-2),進(jìn)而可得數(shù)列{an+1-3an}是以a2-3a1=-13為首項(xiàng),公比為-1的等比數(shù)列,所以
將an=2an-1+3an-2(n≥3)兩端同時(shí)加an-1,可得an+an-1=3(an-1+an-2),進(jìn)而可知數(shù)列{an+1+an}是以a1+a2=7為首項(xiàng),3為公比的等比數(shù)列,所以an+1+an=7×3n-1,與式①相減得
反思4將問題推廣到一般情況,即已知數(shù)列{an}的前兩項(xiàng)為a1,a2,且an=pan-1+qan-2(n≥3,p,q為非零常數(shù)),求{an}的通項(xiàng)公式.
解設(shè)an-san-1=t(an-1-san-2),與原式對(duì)照得s+t=p,st=q,進(jìn)而可得即{an+1-san}是首項(xiàng)為a2-sa1、公比為t的等比數(shù)列,所以an+1-san=(a2-sa1)tn-1.兩邊同除以sn+1得疊加得即
反思5本題的根來源于著名數(shù)列——斐波那契數(shù)列,F(xiàn)1=1,F(xiàn)2=1,F(xiàn)n=Fn-1+Fn-2(n≥3).
解利用一般結(jié)論中的求解方法,s+t=1,st=-1,構(gòu)造一元二次方程x2-x-1=0,解得s=代入一般結(jié)論中可得斐波那契數(shù)列的通項(xiàng)公式
綜上,針對(duì)不同的問題,反思的視角往往也不盡相同,教學(xué)中教師要有意識(shí)地引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行反思,這對(duì)學(xué)生知識(shí)的鞏固及能力的培養(yǎng)都大有益處.
反思6已知數(shù)列{an}的前n項(xiàng)和為Sn,n∈且當(dāng)n≥2時(shí),4Sn+2+5Sn=8Sn+1+Sn-1.求數(shù)列{an}的通項(xiàng)公式.
解利用反思3中的構(gòu)造法,將4Sn+2+5Sn=8Sn+1+Sn-1,變 形 得4Sn+2-4Sn+1+Sn-Sn-1=4Sn+1-4Sn(n≥2),即4an+2+an=4an+1,即