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“本是同根生”说说这一特殊的函数

2016-05-14钱佳玲

都市家教·下半月 2016年6期
关键词:数列函数

钱佳玲

【摘 要】本文揭示了数列是一类特殊的函数这一本质,列举了在某些数列问题上,可以利用函数的知识来解决,提高解题速度。另一方面,由于数列的特殊性,与函数问题又有区别,在利用函数思想解决数列问题的时候,不能一概而论,要认清其中差异,才能提高正确率,从而提升思维能力。

【关键词】函数;数列

一、会用函数知识解决数列的问题

既然数列可以看出特殊的函数,那么能否用函数的知识来解决数列的一些问题呢?

例1:已知数列{an}的前n项和为Sn,Sn=n2-4n+6,求Sn的最小值。

分析:由于数列可以看成特殊的函数,那么Sn就可以看成是关于n的二次函数,由对称轴n=2,可以快速得出这个数列Snmin=2。

例2:等差数列{an}中,已知a1=25,S9=S17,则此数列前多少项和最大?

分析:由于公差不为0的等差数列的Sn=An2+Bn,由题可知这个二次函数的对称轴为n=13,所以前13项和最大。

反思:上面两个题目利用函数的知识都可以快速的解决,简单方便,但是这边涉及到的对称轴恰好是整数,若不是整数,就需要我们抓住数列的特殊性,避免发生错误。

例3:在数列{an}中,a1=1,a2=5,an+2=an+1-an(n∈N*),则a2014=

解:法一

通过递推关系式,可以一一列举出等,由此发现这是一个以6为周期的一个循环过程。所以只需看2014中有几个这样的周期就可以了。

法二

由题意,其实告诉了我们f(n+2)=f(n+1)-f(n)的抽象函数关系式,且n∈N*,

∵f(n+2)=f(n+1)-f(n) (1)

令n=n+1

∴f(n+3)=f(n+2)-f(n+1) (2)

(1)+(2),得f(n+3)=-f(n)

令n=n+3,得f(n+6)=f(n)

从上式可以看出此抽象函数以6为周期且每隔两项的值是相反的,还可以得出每个周期的和为0,同样可以得到

法二很巧妙的利用了抽象函数的知识解决了数列的问题,使得此数列的特征更加明显,解题也更加规范。

二、抓住特殊性,精准做题

在利用函数知识解决数列问题的时候,往往会忽略数列的特殊性而导致错误。这时候一定要认准数列的特殊性,抓住其本质,才能做到精准做题。

例1:已知数列{an}的前n项和为Sn,Sn=n2-5n+6,求Sn的最小值。

分析:Sn是关于n的二次函数,但是这个二次函数的对称轴为n=2.5,由于数列的特殊性,n只可取正整数,当n=2或3时,Sn都能取到最小值0。

例2:已知数列{an}是递增数列,且an=n2+λn,求实数λ的取值范围

解:法一

法二

∵an=n2+λn是关于n的二次函数,根据函数图像的单调性

∴只需对称轴满足:

即λ>-3

反思:解法一根据数列单调性的定义,转化成恒成立的问题。解法二利用函数的知识,但是在实际批阅过程当中,学生出现了错误答案,究其原因,是只考虑了而得来的错误答案,其根本原因还是在于没有抓住数列的特殊性,与连续函数图像的区别。

例3:设,且{an}是递增数列,则实数a的取值范围是 错解:把此数列完全等同于分段函数,只保证了分段函数在每一段的单调性和在分段点处的递增性:∵{an}是递增数列

由于没有考虑到数列是个特殊的函数,自变量n∈N*,对应的图像为一个个孤立的点,所以在分段点处不需要考虑绝对的递增性,只需保证a7

∵{an}是递增数列

错解的解法是学生在实际解题过程当中常犯的错误,只有认识到数列的图像是一个个孤立的点,理解数列单调性的本质才能做到信手拈来。

“本是同根生”,抓住函数这一条根,寻找数列的不同点,在用函数思想解决数列问题的同时,又能关注到数列这一条“藤”,注意数列的特殊性,必定可以对数列有一个更深刻的了解。

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