基于不动点求解递推数列问题的本源探索
2016-10-28庞梅
庞梅
[摘 要] 本文首先借用直线y=x从几何角度对等差、等比数列下定义,然后在此基础上就“不动点求解递推数列y=x相关问题”之思维本源做了系列探索,实现了追根索源,得到了重要结论,对递推数列的教学有一定的指导作用.
[关键词] 不动点;递推数列;本源探索
在高中数列的教学中常借用不动点来求解递推数列问题,学生就其思维本源会提出许多疑问. 对此,笔者想以an+1=(c≠0,ad-bc≠0)n∈N+为例就借不动点求解递推数列问题之思维本源做一些探索,以期能解答学生的疑惑,启发师生对此类问题的再思考.
用直线y=x定义等差数列和等比数列是不动点求解递推数列问题之奠基石
1. 借用直线y=x定义等差数列
定义1:由等差数列递推式an+1=an+d(n∈N+,常数d∈R)可知,点P(an,an+1)是分布在直线y=x+d上的一组点,于是借用y=x可得等差数列的几何定义:当n∈N+时,如果点(an,an+1)分布在与y=x平行或重合的直线上,则数列{an}(n∈N+)是等差数列,其公差d为该直线在y轴上的截距.
2. 借用直线y=x定义等比数列
定义2:由递推式an+1=qan(n∈N+常数q≠0)可知,P(an,an+1)是分布在直线y=qx(q∈R且q≠0)上的一组点,此时可得等比数列的几何定义:当n∈N+时,如果点(an,an+1)是分布在与y=x重合或与之相交于直角坐标系原点的直线(不含x轴和y轴)上,则该数列{an}是等比数列,公比q(q≠0)为该直线的斜率.
3. 提出问题
从上面等差数列和等比数列的几何定义可以看出,当P(an,an+1)(n∈N+)分布在直线y=x上时,数列{an}既是等差数列,又是等比数列;当P(an,an+1)是分布与直线y=x平行的直线y=x+d(d≠0)上时,数列{an}是非等比的等差数列;当P(an,an+1)是分布与y=x相交于坐标原点的直线……
