等差数列前n项求和的理解与探究
2019-08-21江苏省常熟市尚湖高级中学马怡平
☉江苏省常熟市尚湖高级中学 马怡平
很多同学在学习过程中,采用题海战术,为的是抓住高考的脉络重点,但是高考题型层出不穷,变幻多端,题海战术只能暂时地提高学生的答题能力,而真正提高答题能力的关键是要理解数学公式的原理及思想方法.老师作为引路人,更要注意这一点,并在教学过程中注重让学生主动思考,以激发他们的创造能力.
一、分析案例
课本中运用高斯加法来计算等差数列前n项的和.以一位教师的分析为例:
(1)求和:1+2+3+…+100=?大多数学生利用高斯加法直接写出了答案,即1+2+3+…+100=(1+100)+(2+99)+(3+98)+…+(50+51)=101×50=5050.
(2)若是上式再加101,即1+2+…+100+101能快速求和吗?
有学生认为:

还有同学认为:

如此看来同学们已经能很好地利用高斯加法了.
(3)若上式变为:1+2+…+n(n∈N*),那么它的和为多少呢?
有学生说:高斯加法可以完美地解决问题(1),是因为求和个数是偶数.以此观之,上式可分为两种情况:
①若n是偶数,则与高斯加法完美契合,首末相加为n+1,推算得
②若n是奇数,易得居中的数为,去掉中间数,剩下的共有n-1个数,首末相加为n+1,共计个n+1,推算得.这位学生分情况讨论了这个问题,而这也是学生需要熟练掌握的整合与转化的思想.
有学生认为:奇偶求法一样.当n是奇数时,那我们可以构造偶数,求出,即可得.这位同学用的也是转化思想,将陌生的问题转变成熟悉的问题.
老师问同学们是否还有其他方法来解决上述问题.学生开始重新思考,但还是一筹莫展,多项求和分类法最为常见.老师开始引导学生思考,让他们从头开始,现有的方法是将其变成相同的数相加起来,那除了分类,还有其他方法可以做到吗?……
