2015年浙江高考理科压轴题的解题分析
2015-07-12范广法
范广法


与往年一样,2015年高考理科压轴题(第20题)仍然延续了往年的风格,保持对不等式的考查,不同的是今年的压轴题以迭代数列为背景,往年多以函数和导数的内容为依托.今年的压轴题构思更精巧,设计别出心裁,解答长度大大缩短,给学生更多的思维空间,题目简约不简单.
题目 已知数列{an}满足a1=12且an+1=an-a2n(n∈N*).
(Ⅰ)证明:1≤anan+1≤2(n∈N*);
(Ⅱ)设数列{a2n}的前n项和为Sn,证明12(n+2)≤Snn≤12(n+1)(n∈N*).
1 解题的“切入点”与“突破口”分析
根据递推关系,本题中的数列{an}认为是在给定首项a1后,由递推公式an+1=f(an)(其中f(x)=x-x2)反复迭代生成的数列.这时把{an}叫迭代数列,显然迭代数列{an}由函数y=f(x)与首项a1共同确定.以迭代数列为背景的题目,浙江考生遇到的不多,显得有些神秘.我们知道数形结合既是寻找问题解决切入点的“法宝”,又是优化解题途径的“良方”,因此在解题时,能画图的尽量画出图形,以利于正确地理解题意、快速地解决问题.注意到f(x)=x-x2是非常熟悉的函数,因此可尝试将数列{an}中的项表示在图形中,借此来获取{an}的性质.但凡迭代数列可尝试从数形结合的角度切入.
图1
如右图,过点(a1,0)作x轴的垂线交曲线y=f(x)于A1,交直线y=x于B1,再过A1作A1B1的垂线交直线y=x于B2,过B2作A1B2的垂线交曲线y=f(x)于A2,依此类推,反复作垂线得到一系列的点Ak(ak,ak+1),Bk(ak,ak),当正整数k由小到大变化时,通过观察点Ak或Bk位置变化情况可获取数列{an}的性质,如单调性、有界性等.由上图(有人把这种图叫做迭代图)可知{an}必满足0<an≤12,且an+1<an,这两点是解决第(Ⅰ)问乃至本题的切入点.
要证明第(Ⅱ)问,实际上是证明2(n+1)≤nSn≤2(n+2),它的左右两边是……
