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當(dāng) ,即n=8時,
二、錯位相減法求和
這種方法是在推導(dǎo)等比數(shù)列的前n項和公式時所用的方法,這種方法主要用于求數(shù)列{an· bn}的前n項和,其中{ an }、{ bn }分別是等差數(shù)列和等比數(shù)列.
[例3] 求和:………………………①
解:由題可知,{}的通項是等差數(shù)列{2n-1}的通項與等比數(shù)列{}的通項之積
設(shè)………………………. ② (設(shè)制錯位)
①-②得 (錯位相減)
再利用等比數(shù)列的求和公式得:
[例4] 求數(shù)列前n項的和.
解:由題可知,{}的通項是等差數(shù)列{2n}的通項與等比數(shù)列{}的通項之積
設(shè)…………………………………①
………………………………② (設(shè)制錯位)
①-②得 (錯位相減)
三、反序相加法求和
這是推導(dǎo)等差數(shù)列的前n項和公式時所用的方法,就是將一個數(shù)列倒過來排列(反序),再把它與原數(shù)列相加,就可以得到n個.
[例5] 求證:
證明: 設(shè)………………………….. ①
把①式右邊倒轉(zhuǎn)過來得
(反序)
又由可得
…………..…….. ②
①+②得 (反序相加)
[例6] 求的值
解:設(shè)…………. ①
將①式右邊反序得
…………..② (反序)
又因?yàn)?/p>
①+②得 (反序相加)
=89
S=44.5
四、分組法求和
有一類數(shù)列,既不是等差數(shù)列,也不是等比數(shù)列,若將這類數(shù)列適當(dāng)拆開,可分為幾個等差、等比或常見的數(shù)列,然后分別求和,再將其合并即可.
[例7] 求數(shù)列的前n項和:,…
解:設(shè)
將其每一項拆開再重新組合得
(分組)
【關(guān)鍵詞】直接求和法(公式法);分組求和法;裂項相消求和法
一、直接求和法(公式法)
如果所給數(shù)列是等差數(shù)列或等比數(shù)列,那么它們的求和問題,可以直接利用等差或等比數(shù)列求和公式解決。
(1)等差數(shù)列的前n 項和公式: ;
(2)等比數(shù)列的前n 項和公式:①當(dāng)q=1時,Sn=na1;②當(dāng)q≠1時, 。
例1:求1,2,3,…,100 這樣一個等差數(shù)列的和。
解:
二、分組求和法
若數(shù)列的通項是若干項的代數(shù)和,可將其分成幾部分來求。一般為{等差+等比}的形式出現(xiàn)時用到分組求和法。
例2:求數(shù)列 ,…的前n項和Sn.
分析:此數(shù)列的通項公式是 ,而數(shù)列{2n}是一個等差數(shù)列,數(shù)列 是一個等比數(shù)列,故采用分組求和法求解.
解: .
小結(jié):在求和時,一定要認(rèn)真觀察數(shù)列的通項公式,如果它能拆分成幾項的和,而這些項分別構(gòu)成等差數(shù)列或等比數(shù)列,那么我們就用此方法求和。
三、裂項相消法
裂項法的實(shí)質(zhì)是將數(shù)列中的每項(通項)分解,然后重新組合,使之能消去一些項,最終達(dá)到求和的目的通項分解(裂項)如:
四、小結(jié)
1、錯位相減:適應(yīng)于一個等差數(shù)列和一個等比數(shù)列相乘所得的數(shù)列,方法是兩側(cè)乘以等比數(shù)列的公比。
2、形如某一數(shù)列由等比數(shù)列、等差數(shù)列相乘構(gòu)成,首先分別列出兩個數(shù)列的和,再把所有式子同時乘以等比數(shù)列的公比;然后錯開一位,兩個式子相減。這種數(shù)列求和方法叫做錯位相減法。
(來源:文章屋網(wǎng) )
一、錯位相減法:如果數(shù)列的通項是由一個等差數(shù)列的通項與一個等比數(shù)列的通項相乘構(gòu)成,那么常選用錯位相減法,將其和轉(zhuǎn)化為“一個新的等比數(shù)列的和”求解.(注意:一般錯位相減后,其中“新等比數(shù)列的項數(shù)是原數(shù)列的項數(shù)減一”,這也是等比數(shù)列前和公式的推導(dǎo)方法之一.)
錯位相減法是一種常用的數(shù)列求和方法,應(yīng)用于等比數(shù)列與等差數(shù)列相乘的形式.形如An=BnCn,其中Bn為等差數(shù)列,Cn為等比數(shù)列;分別列出Sn,再把所有式子同時乘以等比數(shù)列的公比,即KSn;然后錯一位,兩式相減即可.
例1:求和Sn=+++…+.
解:兩邊同時乘以,得Sn=++…++,
兩式相減得Sn=-,
Sn=1-.
例2:求和:1+++…+.
分析:原式等價于2×+3×+4×+…+n×+(n+1)×.
其中an=(n+1)×,像這種通項公式由等差與等比組成的數(shù)列,求它的前n項的和聯(lián)系課本中等比數(shù)列前n項和公式的推導(dǎo)過程,可應(yīng)用錯位相減法.
解:令Sn=2×+3×+4×+…+n×+(n+1)×,
Sn=2×+3×+4×+……+n×+(n+1)×,
Sn=1+++…+-,
Sn=2++++…+-,
Sn=2+-,
Sn=2+1--,
Sn=3-.
二、倒序相加法:在數(shù)列求和中,若和式中到首尾距離相等的兩項和有其共性或數(shù)列的通項與組合數(shù)相關(guān)聯(lián),則??煽紤]選用倒序相加法,發(fā)揮其共性的作用求和.(這也是等差數(shù)列前n項和公式的推導(dǎo)方法.)
這是推導(dǎo)等差數(shù)列的前n項和公式時所用的方法,就是將一個數(shù)列倒過來排列(反序),再把它與原數(shù)列相加,就可以得到n個(a1+an).
例3:求證:C0n+3C1n+5C2n+…+(2n+1)Cnn=(n+1)2n.
證明:設(shè)Sn=C0n+3Cn1+5Cn2+…+(2n+1)Cnn , ①
把①式右邊倒轉(zhuǎn)過來得
Sn=(2n+1)Cnn+(2n+1)Cn+1+…+3Cn1+Cn0,(反序)
又由Cnm=Cnn-m可得
Sn=(2n+1)Cn0+(2n+1)Cn1+…+3Cn-1n+Cnn, ②
①+②得2Sn=(2n+2)(Cn0+Cn1+…+Cnn-1+Cnn ).(反序相加)
例4:求sin21°+sin22°+sin23°+…+sin288°+sin289°的值.
解:設(shè)S=sin21°+sin22°+sin23°+…+sin288°+sin289°,①
將①式右邊反序得
S=sin289°+sin288°+…+sin23°+sin22°+sin21°, ②
又sinx=cos(90°-x),sin2x+cos2x=1,
①+②得
2S=(sin21°+cos21°)+(sin22°+cos22°)+…+(sin289°+
cos289°)=89,
S=44.5.
三、分組求和法:在直接運(yùn)用公式法求和有困難時,常將“和式”中“同類項”先合并在一起,再運(yùn)用公式法求和.
有一類數(shù)列,既不是等差數(shù)列,也不是等比數(shù)列,若將這類數(shù)列適當(dāng)拆開,可分為幾個等差、等比或常見的數(shù)列,然后分別求和,再將其合并即可.
例5:求和:(x+)+(x2+)+…+(xn+)
(x≠0,x≠1,y≠1).
解:原式=(x+x2+x3+…+xn)+(++…+)
=+
=+.
例6:求數(shù)列的前n項和:1+1,+4,+7,…,+3n-2,…
解:設(shè)Sn=(1+1)+(+4)+(+7)+…+(+3n-2),
將其每一項拆開再重新組合得
Sn=(1+++…+)+(1+4+7+…+3n-2).
當(dāng)a=1時,Sn=n+=,
當(dāng)a≠1時,Sn=+=+.
四、裂項相消法:如果數(shù)列的通項可“分裂成兩項差”的形式,且相鄰項分裂后相關(guān)聯(lián),那么常選用裂項相消法求和. 這是分解與組合思想在數(shù)列求和中的具體應(yīng)用.裂項法的實(shí)質(zhì)是將數(shù)列中的每項(通項)分解,然后重新組合,使之能消去一些項,最終達(dá)到求和的目的.通項分解(裂項)如:
(1)an=f (n+1)-f(n).
(2)=tan(n+1)°-tann°.
(3)an==-.
(4)an==1+(-).
(5)an==[-].
例7:數(shù)列{an}的通項an=,求Sn .
分析:通項為分式的數(shù)列常考慮差分,即把通項ak化為兩項之差,ak=?姿(bk-ck)且bk+1=ck或bk=ck+1,那么
Sn==
=
解:ak=+=2(-)+3(
-),
Sn=2[(1-)+(-)+…+(-)]+3.[(-)+(-)+…+(-)]=2(1-)+3.(-)=-=.
例8:求和:++…+.
分析:由an===-
=-.
解:原式=(1-)+(+)+…+(-)+(-
)=1-=.
例9:求數(shù)列,,…,,…的前n項和.
解:設(shè)an==-,
則Sn=,+…+
=(-)+(-)+…+(-
1.掌握等比數(shù)列前項和公式,并能運(yùn)用公式解決簡單的問題.
(1)理解公式的推導(dǎo)過程,體會轉(zhuǎn)化的思想;
(2)用方程的思想認(rèn)識等比數(shù)列前項和公式,利用公式知三求一;與通項公式結(jié)合知三求二;
2.通過公式的靈活運(yùn)用,進(jìn)一步滲透方程的思想、分類討論的思想、等價轉(zhuǎn)化的思想.
3.通過公式推導(dǎo)的教學(xué),對學(xué)生進(jìn)行思維的嚴(yán)謹(jǐn)性的訓(xùn)練,培養(yǎng)他們實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度.
教學(xué)建議
教材分析
(1)知識結(jié)構(gòu)
先用錯位相減法推出等比數(shù)列前項和公式,而后運(yùn)用公式解決一些問題,并將通項公式與前項和公式結(jié)合解決問題,還要用錯位相減法求一些數(shù)列的前項和.
(2)重點(diǎn)、難點(diǎn)分析
教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)是等比數(shù)列前項和公式的推導(dǎo)與應(yīng)用.公式的推導(dǎo)中蘊(yùn)含了豐富的數(shù)學(xué)思想、方法(如分類討論思想,錯位相減法等),這些思想方法在其他數(shù)列求和問題中多有涉及,所以對等比數(shù)列前項和公式的要求,不單是要記住公式,更重要的是掌握推導(dǎo)公式的方法.等比數(shù)列前項和公式是分情況討論的,在運(yùn)用中要特別注意和兩種情況.
教學(xué)建議
(1)本節(jié)內(nèi)容分為兩課時,一節(jié)為等比數(shù)列前項和公式的推導(dǎo)與應(yīng)用,一節(jié)為通項公式與前項和公式的綜合運(yùn)用,另外應(yīng)補(bǔ)充一節(jié)數(shù)列求和問題.
(2)等比數(shù)列前項和公式的推導(dǎo)是重點(diǎn)內(nèi)容,引導(dǎo)學(xué)生觀察實(shí)例,發(fā)現(xiàn)規(guī)律,歸納總結(jié),證明結(jié)論.
(3)等比數(shù)列前項和公式的推導(dǎo)的其他方法可以給出,提高學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣.
(4)編擬例題時要全面,不要忽略的情況.
(5)通項公式與前項和公式的綜合運(yùn)用涉及五個量,已知其中三個量可求另兩個量,但解指數(shù)方程難度大.
(6)補(bǔ)充可以化為等差數(shù)列、等比數(shù)列的數(shù)列求和問題.
教學(xué)設(shè)計示例
課題:等比數(shù)列前項和的公式
教學(xué)目標(biāo)
(1)通過教學(xué)使學(xué)生掌握等比數(shù)列前項和公式的推導(dǎo)過程,并能初步運(yùn)用這一方法求一些數(shù)列的前項和.
(2)通過公式的推導(dǎo)過程,培養(yǎng)學(xué)生猜想、分析、綜合能力,提高學(xué)生的數(shù)學(xué)素質(zhì).
(3)通過教學(xué)進(jìn)一步滲透從特殊到一般,再從一般到特殊的辯證觀點(diǎn),培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶W(xué)習(xí)態(tài)度.
教學(xué)重點(diǎn),難點(diǎn)
教學(xué)重點(diǎn)是公式的推導(dǎo)及運(yùn)用,難點(diǎn)是公式推導(dǎo)的思路.
教學(xué)用具
幻燈片,課件,電腦.
教學(xué)方法
引導(dǎo)發(fā)現(xiàn)法.
教學(xué)過程
一、新課引入:
(問題見教材第129頁)提出問題:(幻燈片)
二、新課講解:
記,式中有64項,后項與前項的比為公比2,當(dāng)每一項都乘以2后,中間有62項是對應(yīng)相等的,作差可以相互抵消.
(板書)即,①
,②
②-①得即.
由此對于一般的等比數(shù)列,其前項和,如何化簡?
(板書)等比數(shù)列前項和公式
仿照公比為2的等比數(shù)列求和方法,等式兩邊應(yīng)同乘以等比數(shù)列的公比,即
(板書)③兩端同乘以,得
④,
③-④得⑤,(提問學(xué)生如何處理,適時提醒學(xué)生注意的取值)
當(dāng)時,由③可得(不必導(dǎo)出④,但當(dāng)時設(shè)想不到)
當(dāng)時,由⑤得.
于是
反思推導(dǎo)求和公式的方法——錯位相減法,可以求形如的數(shù)列的和,其中為等差數(shù)列,為等比數(shù)列.
(板書)例題:求和:.
設(shè),其中為等差數(shù)列,為等比數(shù)列,公比為,利用錯位相減法求和.
解:,
兩端同乘以,得
,
兩式相減得
于是.
說明:錯位相減法實(shí)際上是把一個數(shù)列求和問題轉(zhuǎn)化為等比數(shù)列求和的問題.
公式其它應(yīng)用問題注意對公比的分類討論即可.
三、小結(jié):
1.等比數(shù)列前項和公式推導(dǎo)中蘊(yùn)含的思想方法以及公式的應(yīng)用;
2.用錯位相減法求一些數(shù)列的前項和.
關(guān)鍵詞:數(shù)列求和;教學(xué)方案;學(xué)習(xí)心理;建議
數(shù)列求和問題在高中數(shù)學(xué)中占有很高的比重,尤其是新課標(biāo)版本使用后,比重又有了提升。但是新課標(biāo)在初高中的銜接上有漏洞,如何填補(bǔ)這個漏洞是我們現(xiàn)在必須要考慮的。
一、數(shù)列求和問題的重要性
數(shù)列作為一種特殊的函數(shù),是反映自然規(guī)律的基本數(shù)學(xué)模型.學(xué)生將通過對日常生活中大量實(shí)際問題的分析,建立等差數(shù)列和等比數(shù)列這兩種數(shù)列模型,探索并掌握它們的一些基本數(shù)量關(guān)系,感受這兩種數(shù)列模型的廣泛應(yīng)用,并利用它們解決一些實(shí)際問題.
在前言中,我們已經(jīng)陳述了新課標(biāo)對數(shù)列內(nèi)容的要求,對于數(shù)列的綜合問題課標(biāo)沒有具體的陳述,但是從歷年高考的情況我們可以發(fā)現(xiàn),高考數(shù)列綜合試題往往呈現(xiàn)以下特點(diǎn):以知識和方法立意考查等差、等比數(shù)列的有關(guān)知識,以求數(shù)列的通項公式和前n項和公式為主線,考查數(shù)列中的重要方法。
二、課題引入
數(shù)列求和問題的前提是對數(shù)列的掌握。數(shù)學(xué)作為一門抽象思維學(xué)科,對概念的理解也就顯得很重要,學(xué)生需要在探究中掌握數(shù)列概念。一個好的課題引入,即對概念的解釋,是開展后續(xù)教學(xué)活動的基礎(chǔ)。
在張艷和焦鳴的“數(shù)學(xué)概念課(第一課時)怎么上”中,通過對優(yōu)秀教師教學(xué)實(shí)錄進(jìn)行分析,提出自己的見解,并且做出自己的教學(xué)方案。在此方案中,首先呈現(xiàn)數(shù)列具體形式,用抽象思維提出數(shù)列的概念,再將其與函數(shù)作比較,從而使學(xué)生以函數(shù)為切入點(diǎn)來理解數(shù)列。所以一個好的切入點(diǎn)可以讓學(xué)生恍然大悟,能夠把抽象問題具體化,更容易接受。
三、教學(xué)過程
數(shù)列求和問題是枯燥乏味的,如何在教學(xué)過程中吸引學(xué)生是教育者們考慮的問題。以下是提出的幾個方案:
1.數(shù)學(xué)史法。在課堂教學(xué)過程中融入一些數(shù)學(xué)史,引入的過程可以引發(fā)學(xué)生的思考,有助于課堂的活躍度。學(xué)生積極性高,知識掌握的就好,可以說是學(xué)生學(xué)得輕松,老師教的也輕松。
在數(shù)學(xué)領(lǐng)域,李以數(shù)列教學(xué)為例,通過理論與實(shí)踐的結(jié)合分析了數(shù)學(xué)史在數(shù)列教學(xué)中的作用,包括增長學(xué)生數(shù)學(xué)知識,拓寬思路,激發(fā)思維,增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的內(nèi)在驅(qū)動力等。
我們都知道數(shù)列求和問題中有一個經(jīng)典的故事:在一次數(shù)學(xué)課上,老師出了一道題,就是讓學(xué)生把1到100求和,即1+2+3+…+100.同學(xué)們都埋頭苦算起來,但高斯沒有動筆,他在思考,他發(fā)現(xiàn)1+100=101,2+99=101,總共就有50個101,50個101相加就是5050,不到幾分鐘就算出了結(jié)果,于是高斯定理就產(chǎn)生了。如果在課堂中引入這樣一個小故事,學(xué)生就會產(chǎn)生好奇心,對數(shù)列求和問題產(chǎn)生興趣。當(dāng)然,老師們還可以將其他的一些有意思的故事講給同學(xué)們,相信會有不一樣的效果。
2.體驗(yàn)式教學(xué)。在一些教學(xué)設(shè)計中,已經(jīng)包含了體驗(yàn)式教學(xué)模式。葉丹就曾嘗試著以高中數(shù)列為研究對象來進(jìn)行體驗(yàn)式教學(xué)的探討與研究,最后的結(jié)論是:“師生在教學(xué)中的共同參與、互動、體驗(yàn)、感悟,使數(shù)學(xué)教學(xué)體現(xiàn)民主性、開放性和互惠性,學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中獲得了積極地情感體驗(yàn),提高了自主探究的數(shù)學(xué)實(shí)踐的能力,同時也在一定程度上豐富體驗(yàn)式教學(xué),為體驗(yàn)式教學(xué)理論與實(shí)踐進(jìn)一步發(fā)展提供了理論依據(jù)?!?/p>
要把控課堂,首先要了解學(xué)生學(xué)習(xí)過程中的心里路程。學(xué)生學(xué)習(xí)概念的心理過程是:概念意向-知覺水平上的應(yīng)用-概念表征-思維水平上的應(yīng)用。學(xué)生原理學(xué)習(xí)的心理過程:增生、重建、融會貫通階段。形成自己的數(shù)學(xué)思維,能夠做到知識的遷移,總的來說需要三個階段:認(rèn)知階段、聯(lián)系階段和自動化階段。
3.貼近生活。學(xué)生在學(xué)習(xí)的時候,如果太脫離生活就會覺得枯燥無聊,如果以生活中的問題為例來展開教學(xué)就會更吸引學(xué)生。舉個例子:
在一次聚會中,來了50位客人,有以下兩個問題11如果客人們互換名片,共發(fā)出多少名片?22如果客人們互相握手,共握幾次?
對于問題一,學(xué)生很快就可以做出回答,共為50*49張名片;對于問題二,給同學(xué)們時間思考,討論,直至給出正確答案。握手次數(shù)用加法可以表示為49+48+…+2+1,這是一個等差數(shù)列求和問題。這一生活問題作為上課前的引導(dǎo),可以激活學(xué)生思維,將知識從初中遷移到高中。
四、高中數(shù)列求和教學(xué)建議
1.把握概念本質(zhì)?!案拍钍欠从硨ο蟮谋举|(zhì)屬性的思維形式。人類在認(rèn)識過程中,從感性認(rèn)識上升到理性認(rèn)識,把所感知的事物的共同本質(zhì)特點(diǎn)抽象出來,加以概括,就成為概念。”,概念是認(rèn)知的高級產(chǎn)物,是思維最基本的組成單位,對數(shù)學(xué)概念的清晰理解是進(jìn)行后續(xù)教學(xué)活動的關(guān)鍵。弗賴登塔爾曾說:“教學(xué)源于現(xiàn)實(shí),也必須寓于現(xiàn)實(shí),并用于現(xiàn)實(shí)。”在教學(xué)中,要盡可能的讓學(xué)生去經(jīng)歷觀察、分析、猜想、概括、歸納、類比等發(fā)現(xiàn)和探索的過程,以此來鍛煉學(xué)生的數(shù)學(xué)素養(yǎng)。
2.注重原理推導(dǎo)。數(shù)列的求和公式是數(shù)列問題的核心,不僅要記住它,還要理解他。引入一些實(shí)際問題來讓學(xué)生自己動手來計算推導(dǎo),會留下深刻的印象。
等差數(shù)列求和公式Sn=n(a1+an)2=na1+n(n-1)2d
等比數(shù)列求和公式Sn=na1(q=1)a1(1-qn)1-q=a1-anq1-q(q≠1)
在數(shù)學(xué)公式證明中,類比是常用的方法,因此在數(shù)列求和公式的證明時,要善于運(yùn)用類比的策略。
3.老師根據(jù)學(xué)生期望來授課。在數(shù)列求和教學(xué)過程中,老師需要和學(xué)生多多交流,因?yàn)檫@一部分的知識較難,老師一定要時刻關(guān)注學(xué)生的狀態(tài),學(xué)生需要老師再黑板上板書,老師就應(yīng)該將解題過程詳細(xì)的書寫在黑板上,并和學(xué)生溝通,及時發(fā)現(xiàn)他們的問題。在一些較難的題目上,學(xué)生如果要求老師放慢速度,老師需要配合學(xué)生,畢竟真正的教學(xué)是以學(xué)生為主體,不能為了趕教學(xué)進(jìn)度而不顧學(xué)生的想法。學(xué)生自己會比較清楚需要什么,老師需要參考學(xué)生的期望來授課。
參考文獻(xiàn):
[1]中華人民共和國教育部.普通高中數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(實(shí)驗(yàn))[M],人民教育出版社,2003.p11
[2]田偉芳.將數(shù)學(xué)史融入數(shù)列課堂教學(xué)的實(shí)踐[J],數(shù)學(xué)教學(xué),2009(8)3-7
[3]葉丹.體驗(yàn)式教學(xué)在高中《數(shù)列》一章的實(shí)踐研究[D],華中師范大學(xué),2008
關(guān)鍵詞:高中數(shù)學(xué);數(shù)列;解題技巧
在學(xué)習(xí)高中數(shù)學(xué)的過程中,有關(guān)數(shù)列題型的解題技巧也一直備受教師和學(xué)生關(guān)注,它不僅是高中數(shù)學(xué)教師們談?wù)摰闹攸c(diǎn)內(nèi)容,也是學(xué)生們學(xué)習(xí)的重要內(nèi)容。有的同學(xué)對數(shù)列的知識還存在一些欠缺,沒有完全領(lǐng)會其中的知識點(diǎn),這對平時的解題會造成一定的困難,所以需要我們平時多多摸索,找出解題技巧,促進(jìn)我們更好地學(xué)習(xí),本文就對關(guān)于數(shù)列的解題技巧進(jìn)行一些闡述。
一、對數(shù)列基本概念的探討
在解決高中數(shù)學(xué)數(shù)列試題的過程中,通項公式和求和公式需要被直接運(yùn)用到一些試題上來進(jìn)行計算。相對來說,這種類型的數(shù)列題目是沒有什么詳細(xì)的解題技巧的,而是需要我們熟練掌握公式,將公式運(yùn)用到具體的題目中進(jìn)行解答。比如:己知等差數(shù)列{an},Sn是前n項的和,并且n*屬于N,如果a3=5, S10=20,求S6。根據(jù)題目中的已知條件,我們可以結(jié)合等差數(shù)列的求和公式和通項公式,首先把數(shù)列題目中的首項和公差計算出來,然后根據(jù)已知的條件,把所得的結(jié)果直接代入求和公式中,這樣便可以得到正確的結(jié)果。這種類型的題目主要是考察我們對基本概念的理解,所以,在學(xué)習(xí)過程中,我們一定要注重數(shù)列概念的掌握。
在近些年的高考中,對通項公式的考察也很多,對數(shù)列求和也是需要掌握的重點(diǎn),所以這里著重再說一下通項公式。對數(shù)列進(jìn)行求和的方法有好幾種,這里介紹錯位相減法、合并求和法、分組求和法、通項求和法。
二、高中數(shù)學(xué)數(shù)列類題型的解題技巧
1.合并求和法
在對數(shù)列試題進(jìn)行考察時,一般情況下有一些數(shù)列會比較特殊,如果將其中的個別項單獨(dú)進(jìn)行組合,那么我們可以找到它特殊的地方。當(dāng)我們面對這種類型的題目時,我們的解題技巧是,首先把數(shù)列試題中可以進(jìn)行組合的項列出來,接著計算它們的結(jié)果,最后進(jìn)行整體的求和運(yùn)算,這樣我們就可以計算出正確的結(jié)果。比如說這樣的題目,a1=2,a2=7,an+2=an+1-an,求S1999。首先我們進(jìn)行初步計算,會發(fā)現(xiàn)這個數(shù)列不是等差的數(shù)列,也不是等比的數(shù)列,但是我們可以得到的是a6m+1=2,am+2=7,一直到a6m+5=-7,a6m+6=-5,因此得出S1999=0,也就是a1999=a1999+0,得出a1999=2 ,所以題目的最后結(jié)果就是a1999=2。
2.分組求和法
在我們做數(shù)列相關(guān)題目的過程中,會發(fā)現(xiàn)其中有一些數(shù)列在本質(zhì)上是不屬于等差數(shù)列的,也不在等比數(shù)列的范圍,但是將它們拆開,我們可以將它們其中的一部分劃分到等差數(shù)列和等比數(shù)列中,我們在對這類數(shù)列進(jìn)行求和時,可以先使用分組求和法來對其計算,然后把它們拆分成簡單的求和數(shù)列,進(jìn)行分別求和,再將其得出的結(jié)構(gòu)合并,這就是我們想要的結(jié)果了。比如:己知數(shù)列{an} ,n為正整數(shù),通項公式是an=n+3n,要求計算出該數(shù)列前n項的和Sn。首先進(jìn)行初步計算我們可以得到,此數(shù)列非等比非等差,再對其進(jìn)行仔細(xì)觀察,我們不難發(fā)現(xiàn),n+3n的前半部分是等差數(shù)列,后半部分則是等比數(shù)列,所以我們可以將等比和等差部分分別進(jìn)行計算,得到結(jié)果之后進(jìn)行相加就可以得出正確的結(jié)果。
3.錯位相減法
在對數(shù)列進(jìn)行推導(dǎo)求合時,我們經(jīng)常用到錯位相減法,這種解法經(jīng)常被運(yùn)用到數(shù)列前n項和的求和中。比如在等比數(shù)列或等差數(shù)列的前n項和的求和中,采用錯位相乘法,首先算出數(shù)列的首項、差比或公比,再利用等差公式或者等比公式來算出相應(yīng)表達(dá)式,采用錯位相乘法就可得到結(jié)果。我們在學(xué)習(xí)時,要多注意解題思路,做到對題進(jìn)行總結(jié),舉一反三。
4.通項求和法
在使用通項求和法時,關(guān)鍵是能夠把一個數(shù)值拆分成兩個數(shù)值,以便把遵循一個規(guī)律的數(shù)值集合一起進(jìn)行求解,達(dá)到事半功倍的效果。求解1+11+111+1111+…+1…11之和,第n項的數(shù)值的位 數(shù)是n,因?yàn)?…111=1/9(9…999)= 1/9(10k -1)(k等于1… 111的位數(shù)),所以數(shù)列1+11+111+1111+…+1…11=1/9(101 -1)+ 1/9(102 -1)+ 1/9(103 -1)+ 1 /9(104 -1)+…+ 1/9 (10n -1)。進(jìn)行分組求和后,1+11+111+1111+…+1…11=1/9(101 +102 +103 +104 +…+10n )-1/9(1+1+1+1+…+1)(1的個數(shù)是n)= 10/81(10n -1)- n/9 =1/81(10n+1 -10-9n),這樣就能夠很快計算出數(shù)列的和。
三、結(jié)語
綜上所述,我們可以知道,高中的數(shù)列題型因?yàn)樗奶厥庑?,它是和其他的?shù)學(xué)知識分不開的,為了能夠更好地學(xué)習(xí)這部分內(nèi)容,我們在平時的學(xué)習(xí)中一定要注意對數(shù)學(xué)基本概念的掌握,以及相關(guān)解題技巧的總結(jié),達(dá)到融會貫通的境界,才能更好地提高我們的數(shù)學(xué)能力。
參考文獻(xiàn):
下面將探究幾道數(shù)列問答題。
例1.設(shè)等比數(shù)列{an}的前n項和為Sn,已知a2=6,6a1+a3=30
(1)求{an}的通項公式;
(2)求{an}的前n項和為Sn.
分析:本題主要考查等比數(shù)列的基本知識和運(yùn)算能力,要確定一個等比數(shù)列,只需求出它的首項和公比即可,利用已知條件,可得首項和公比的兩個方程,解之可得數(shù)列{an},從而Sn可求得。
解答:(1)設(shè){an}的公比為q,由已知聯(lián)解啊a1q=6,6a1+a1q2=30兩式得a1=3,q=2或a1=2,q=3,所以an=3×2n-1,或an=2×3n-1
(2)當(dāng)a1=3,q=2時,Sn=3×(2n-1);當(dāng)a1=2,q=3時,Sn=3n-1
探究1:本題是一道數(shù)列基本題,綜合性不強(qiáng),但對等比數(shù)列的基本知識進(jìn)行了全面的考查,從等比數(shù)列的概念,到通項公式和前n項和的求和公式,從解方程組的角度,利用消元的策略,處理方法也比較靈活,還作了簡單的分類討論,體現(xiàn)了試題的深入適度綜合考查的特點(diǎn),反應(yīng)了試題的考點(diǎn),突出概念和基本公式應(yīng)用方面的考查.
例2.已知數(shù)列{an}中,a1=1,an+1 =(n∈N+)
(1)求數(shù)列{an}的通項公式an;
(2)若=+1,求數(shù)列bnbn+1的前n項的和Tn.
分析:本題考查由遞推關(guān)系求數(shù)列的通項公式的方法,以及數(shù)列求和中比較常用的裂項相消法,先將遞推公式變形為an+1-an=2anan+1,兩邊同除以anan+1,就可以轉(zhuǎn)化為等差數(shù)列來求通項公式,而bnbn+1=可拆成-,從而求出Tn.
解答:(1)由an+1=得:-=2且=1,所以知:數(shù)列
是以1為首項,以2為公差的等差數(shù)列,所以=1+2(n-1)=2n-1,得:an=
(2)由=+1 得:=2n-1+1=2n,bn=
bnbn-1=,則Tn=b1b2+ b3b4 +…+bnbn-1=++…+=(-)+(-)+(-)+…+(-)=1-=.
探究2:(1)本題是轉(zhuǎn)化法求通項公式的典例,遞推公式變形為an+1-an=2anan+1,兩邊同除以anan+1,也可以將an+1=同時取倒數(shù),從而轉(zhuǎn)化為等差數(shù)列.
(2)裂項相消法:就是將數(shù)列中的每一項拆成兩項或多項,使這些拆開的項出現(xiàn)有規(guī)律的相互抵消,看有幾項沒有抵消掉,從而達(dá)到求和的目的.
例3.各項均為正數(shù)的數(shù)列{an},滿足a1=1,a2
n+1-a2
n=2(n∈N+).
(1)求數(shù)列{an}的通項公式an
(2)求數(shù)列()的前n項和Sn
分析:本題考查等差數(shù)列的定義及通項公式,由已知a2
n+1-a2
n=2很容易觀察出數(shù)列{a2
n}是等差數(shù)列,從而求出數(shù)列 的通項公式.也考查數(shù)列求和中重要方法,錯位相減方法求和.
解答:(1)因?yàn)閍2
n+1-a2
n=2,所以數(shù)列{a2
n}是首項為1,公差為2的等差數(shù)列.
所以a2
n=1+(n-1)×2=2n-1.因?yàn)閍n>0,所以an=(n∈N+)
(2)由(1)知,an=,所以=
所以Sn=+++…++ ①
則Sn= +++…++ ②
①-②得 Sn= ++++…++=+(+++…+)-=+2×=-所以Sn =-.
探究3:(1)如果一個數(shù)列的各項是由一個等差數(shù)列與一個等比數(shù)列對應(yīng)項乘積組成,則求此數(shù)列的前n項和Sn多采用錯位相減法,課本中等比數(shù)列的前n項和公式就是用這種方法推導(dǎo)出來.
(2)運(yùn)用錯位相減法求和,一般和式比較復(fù)雜,運(yùn)算量較大,易會不易對,應(yīng)特別細(xì)心.
例4.設(shè)等比數(shù)列{an}的前n項和為Sn,且a1=2,an+1=2Sn+2(n∈N+).
(1)求數(shù)列{an}的通項公式an;
(2)在an與an+1之間插入n個數(shù),使這n+2個數(shù)成公差為dn的等差數(shù)列(如在a1與a2之間插入1個數(shù)構(gòu)成第1個等差數(shù)列,其公差為d1;在a2與a3之間插入2個數(shù)構(gòu)成第2個等差數(shù)列,其公差為d2,…,以此類推),設(shè)第n個等差數(shù)列的和是An,Tn=++…+,證明Tn
分析:本題考查an與Sn的關(guān)系,利用式子an+1=2Sn+2轉(zhuǎn)化成an=2Sn-1+2(n>2),兩式再相減求出通項,第2個問題需要較強(qiáng)的理解能力,能靈活應(yīng)用等差數(shù)列的基本知識(定義,通項公式,求和公式).還用了典型的裂項相消求和方法以及不等關(guān)系.
解答:(1)an+1=2Sn+2,an=2Sn-1+2(n>2),an+1-an=2an,=3在an+1=2Sn+2中令n=1,得a2=2S1+2,a2=6=3a1,an= 2?3n-1.
(2)dn==,
An==4(n+2)×3n-1
==-
Tn=(-)+(-)+…+(-)=-
探究4:(1)已知數(shù)列的前n項和為Sn或已知an與Sn的關(guān)系寫出數(shù)列通項公式:an=f(n),是高考中常見的問題,解決這類問題必須注意條件n>2對于Sn=f(an)仍堅持利用n>2時an=Sn-Sn-1.
數(shù)列問題一直是高考的熱點(diǎn)內(nèi)容,歷來為高考復(fù)習(xí)的重點(diǎn);2010年安徽省高考文科卷的第21題,就是一個典型的數(shù)列問題,我們先來看一下題目,后作分析:
題設(shè)C1、C2、…、Cn、…是坐標(biāo)平面上的一列圓,它們的圓心都在x軸的正半軸上,且都與直線 相切。對每一個正整數(shù)n,圓Cn都與圓Cn+1相互外切。以Rn表示Cn的半徑,已知{rn}為遞增數(shù)列,(1)證明:{rn}為等比數(shù)列。(2)設(shè)r1=1,求數(shù)列{ }的前n項和。
顯見本題的第(1)小題考查的是等比數(shù)列的基礎(chǔ)知識、基本概念問題,第(2)小題考查的則是數(shù)列里強(qiáng)調(diào)的一種重要的解題方法―錯位相減法,即考查學(xué)生利用錯位相減法求和的基本技能。由于本題利用幾何圖形為載體,所以它同時考查考生的抽象能力和推理論證的能力。
本題雖然出現(xiàn)在試卷的最后一題壓軸題的位置,但我認(rèn)為題目的難度并不大。我個人對本題的思考及求解過程有如下理解。第一,本題題目一遍讀完,考生立刻就能反應(yīng)出這是一題以幾何圖形為背景來考核數(shù)列的問題。第二,當(dāng)考生反應(yīng)出是數(shù)列問題時,腦海中就會呈現(xiàn)出數(shù)列中高考大概會考查的幾個方面內(nèi)容(老師平時帶學(xué)生復(fù)習(xí)時都是反復(fù)強(qiáng)調(diào)的):即數(shù)列的基本知識、基本性質(zhì)、基本方法。象本題的(1)一看就明白是考查數(shù)列的基本知識的―等比數(shù)列的基本概念,即若一個數(shù)列的后一項與前一項的等比等于一個常數(shù),則這個數(shù)列是等比數(shù)列。所以學(xué)生很快就能下筆做題。以下,我們把(1)作簡單解析:
因?yàn)橹本€ 與圓相切,所以直線的傾斜角 ,所以 。設(shè)圓Cn的圓心為(λn,0),則 。同理 ,又 ,將 代入,得
,故{rn}是以3為公比的等比數(shù)列。第三,當(dāng)考生做出(1)的結(jié)果為 時,將(2)中r1=1代入可得 ,進(jìn)而求出(2)中 。
緊接著肯定是觀察數(shù)列{ }通項公式的特點(diǎn),這個數(shù)列當(dāng)然不是一個單純的等差或等比數(shù)列,它是一個兩項相乘的數(shù)列(n與 相乘),是一個我們很熟悉的混和數(shù)列。它的前一項成等差,后一項成等比。符合這種特點(diǎn)的數(shù)列的求和就是采用錯位相減法。當(dāng)考生能將方法對號入座時,就能動筆做(2)了,這里關(guān)鍵就是方法,如果方法用錯了,最后肯定是徒勞。當(dāng)然,在考生想對方法的同時,解題過程中的計算也是不容忽視的。因?yàn)榭疾殄e位相減法的同時,融入了一定的計算量,往往有不少考生會因?yàn)榉椒▽?計算錯而導(dǎo)致最后做錯題。下面我們也對(2)作簡單解析:
……①
我們記上式為①,且要求考生倒數(shù)第二項一并寫出,以便下面求解,接著在①的兩邊同乘以等比數(shù)列的公比得②,即:
……②
一般情況下,我們還是要求學(xué)生固定用①-②,且要求①、②兩式對應(yīng)寫成上下兩行,以減少犯錯誤的機(jī)率,以上①-②得:
這個試子看里面有個等比數(shù)列求和,并不復(fù)雜,只要步步小心謹(jǐn)慎,一般是不會出現(xiàn)大的錯誤的,由上式及等比數(shù)列求和公式得:
所以
所以
由以上三點(diǎn),我覺得本題難度不算大,融入的計算量也不大。
關(guān)于數(shù)列這一章節(jié),教材中的內(nèi)容并不多,但高考是年年考,且有一道大題。所以考生考前復(fù)習(xí)時一定要高度重視。對本章節(jié)內(nèi)容,頭腦中應(yīng)有一個清晰的知識框架。高考考查無非是以下幾方面的內(nèi)容:一、考查等差、等比數(shù)列的基本知識,即等差、等比數(shù)列的概念、通項、前n項和、中項;二、考查等差、等比數(shù)列的性質(zhì),即若 ,則對等差數(shù)列有 ,特別地若 ,則 。若 ,則對等比數(shù)列有 ,特別是若
,則 。不同的數(shù)列,不同的性質(zhì)公式應(yīng)區(qū)別用好。
三、考查方法,即錯位相減法、裂項相消法、構(gòu)造法、疊加法、疊乘法、公式法、倒序相加法、分組求和法等。其中,要高度重視前幾種方法,象安徽省2010年理科數(shù)列題就是考查裂項相消法,文科考了錯位相減法。這些方法老師在平時復(fù)習(xí)時都會特別強(qiáng)調(diào)的,只要考生能夠做到考前復(fù)習(xí)足夠用心,考試期間足夠細(xì)心,拿分是沒有問題的。