让我带你去飞翔,为数列问题插上函数思想的翅膀
2014-10-21池进平
池进平


【摘要】希尔伯特说:数学科学是一个不可分割的有机整体,它的生命力正在于各部分之间的联系.从这个意义上看,数列丰富了我们所接触的函数概念的范围,它是离散函数的典型代表.所以我们可以借助函数的概念、性质、图像从运动变化的观点去分析和研究数列问题,本文由浅入深地通过几个典型例题,帮助我们认识到一旦为数列问题插上函数思想的翅膀,就会飞得更高更远.
【关键词】数列;函数思想;运动变化
首先结合几个例题谈谈如何在函数观点下解决简单的数列问题:
一、数列的最值问题
已知数列{an}满足an=n2-8n+5n(n∈N+),则an的最小值为.
评析 an=n2-8n+5n=n+5n-8,借助函数f(x)=x+5x-8的图像,在(0,5)单调递减,在(5,+∞)单调递增,又n∈N+,∴(an)min={a2,a3}=-72,-103=-72.
数列是自变量为正整数的一类函数.特别要注意n∈N+,所以数列的图像只是对应函数图像上孤立的点.
此外,了解等差数列与一次函数、二次函数,等比数列与指数函数的关系能够帮助我们更快速地解决最值问题.
如:等差数列{an}满足:a1<0,S5=S13,则{an}的前项和最(填“大”或“小”).
解法一 基本量的运算,设首项为a1,公差为d,由S5=S13,得: 5a1+5×42d=13a1+13×122d,∴a1=-172d,又a1<0,d>0,
即{an}是首项为负数的递增数列.
因此,当an≤0且an+1>0时,Sn有最小值.
∴-172d+(n-1)d≤0,
-172d+nd>0,解得:172 所以,此数列的前9项之和最小. 解法二 利用等差数列的性质: ∵S5=S13,∴a6+a7+…+a12+a13=0. ∴a6+a13=a9+a10=0,{an}是等差数列,而an是关于n的一次函数, 又a1<0,∴a9<0,a10>0. ∴此数列的前9项之和最小. 解法三 已知S5=S13,而Sn是关于n的二次函数, 由抛物线的对称性可得其对称轴方程为n=5+132=9. 又抛物线过(0,0),(1,a1),所以开口向上. 所以,当n=9时,Sn最小. 评析 解法一执着于基本量的运算,运算量较大; 解法二利用等差数列{an}的通项a……
