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高中数学数列问题方法研究

2018-04-15陈兆宇

商品与质量 2018年43期
关键词:公比通项分组

陈兆宇

河南省实验文博学校 河南郑州 450000

数列作为高中数学知识体系中较为重要的内容之一,属于高考数学中的重点,在历年高考当中均有所涉及,其题目类型包括选择题、填空题和简答题等。由于数列题目的难度较大,以至于大多数的高中生在此容易失分,进而影响到自己的高考数学成绩。因此,在学习数列相关知识时,学生除了要对相关的基础知识体系加以完善,还需要针对等差数列、等比数列等相关内容进行具有针对性的解题方法研究,进而灵活地应用多种解题方法,实现数学数列题目解题效率的提升。

1 常见数学数列题目类型

在高中数学的数列知识体系中,最为常见的两种数列就是等差数列和等比数列,无论是对于哪一种数列,其题目多集中于求通项公式或数列的前n项和。在实际的题目当中,为增加题目难度,题目中所给出的数列多为复合数列,需要进行变形才能够将其转化为等差数列、等比数列,或者是等比数列和等差数列和的形式,进而通过灵活的解题方法对其进行求解。因此,掌握多元化的解题方法,对于提高数学数列题目的解题效率有着积极的意义[1]。

2 数学数列解题方法

由于数列题目的变式较多,且数列题目的解题方法并不具有唯一性,因此针对不同的数列题目,我们需要选择最优的解题方法,以实现解题效率的提高[2]。

2.1 公式法的应用

公式法是基于我们高中生所具有完善的数列知识体系,在对题目中已知条件进行简单转化的基础上,应用数列的通项公式、求和公式进行解题[3]。

例1 已知某等比数列为{an},且经过计算其前n项和Sn=2n-p,如此,请计算为多少?

解析:在该题目当中,我们已知等比数列{an}的前n项和,即Sn=2n-p,则由此可以得出,等比数列{an}的通项公式(n≥ 2),且a1=1,因此,数列{an}的通项公式即首项为1,公比为2的等比数列。

如此,则可以得出数列{an2}则是首项为1,公比为4的等比数列,即为数列{an2}的前n项和,即

2.2 分组求和法在数列题目中的应用

分组求和法则主要适用于一些较为复杂的数列,尤其是存在等差数列与等比数列混合的题目类型,使用分组求和法能够使解题难度大大降低。

例2 在已知数列{an}中,存在a1=1,在直角坐标系中,存在某点(x1,y1)在函数 y=x+2 上,且 x1=an,y1=an+1,n∈ N*。

(1)求数列{an}的通项公式an;

(2)若将数列{an}中的第2n-1+2项全部抽取出来,构成新的数列{bn},则试问数列{bn}的通项公式bn及其前n项和。

解析:在该题目中,我们能够从已知条件中发现an与an+1的关系,即an+1-an=2,即数列{an}为公差为2的等差数列,且a1=1,因此,数列{an}的通项公式an=2n-1。

对于问题(2)来说,其难点在于对数列{an}进行抽项后的重排,根据数列{an}的通项公式an=2n-1,则可以得出数列{bn}的通项公式bn=a2n-1+2n+3,由此可以看出,在对数列{an}进行抽项后,形成的新数列{bn}则为等比数列与常数列的复合形式,因此,在计算其前n项和时,则适用于分组求合法,即等比数列的前n项和与常数列的前n项和,结果可得数列{bn}的前n项和为Sn=2n+1+3n-2。

2.3 错位相减法的应用

错位相减法主要应用于一些较为特殊的数列当中,其多适用于对数列的前n项和进行转换,在转换的过程中,能够使其公式简化,从而使其计算难度大大降低。

例3 已知某数列{an}的通项公式则求数列{an}的前n项和。

解析:在该题目中,数列{an}的通项公式既不属于等比数列,也不属于等差数列,该数列的通项公式为等差数列与等比数列对应项积的形式,其前n项和,由此可以对其进行变形后得:

3 结语

高中数学数列的解题方法并不止以上三种,针对数列题目的不同,学生所使用的解题方法也存在着较为明显的区别。因此,我们高中生需要在不断完善自身数列基础知识体系的同时,通过大量的数学数列题目的练习,强化对不同类型解题方法的适应性,从而实现数列解题效率的提升,进而促进个人数学综合素养的形成。

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