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数列中求解参数范围问题的六种思考

2021-07-24江苏省苏州大学附属中学215001陆菊芳

中学数学研究(江西) 2021年7期
关键词:公比本题条件

江苏省苏州大学附属中学 (215001) 陆菊芳

数列中求参数范围问题是比较典型的一类问题,由于涉及的知识点多、题目设问的方式也多种多样,故而也有多种解法.本文通过列举几个典型例子,并进行分析剖解,介绍几个常用的求解方法,希望能对读者朋友有所帮助.

一、分离变量

解决数列中的参数问题与函数中同类问题的解决是一样的,采用参数分离法比较多见的,当然再具体解题时要把握好参数分离的机会,以运算简便为佳.

例1 已知数列{an}是等比数列且首项a1>0,公比q>0,而bn=an+1-kan+2,数列{an}、{bn}的前n项和分别是Sn、Tn,如果Tn>kSn对一切自然数都成立,求实数k的取值范围.

评注:在有些数列问题中,给出的已知条件含有特点,如果我们在审题阶段能够洞察到题目的这些特色,敏锐地抓住它并让它发挥作用,就可以为成功解题立下重要功劳.本解法中通过整体消去Sn达到了分离变量目的.

二、分类讨论

在求解过程中,如果一种情况不能表达问题的所有内容时,就必须进行适当的分类讨论,注意分类要彻底、讨论需详尽、结果要综合.

评注:这是一个与分段函数中“取小”或“取大”函数是相似的分段数列,解题时要抓住数列中整数的特点,运用特殊值分类验算,通过建立相应的不等式求出参数范围.

三、挖掘性质

数列是一种特殊的函数,数列中有一些性质是与函数相似的,比如数列中也有单调性的问题,它是解决相关参数问题的重要武器.

评注:数列中求数列的最大项、最小项问题,大多都是通过判断数列的单调情况来解决,也就是通过求相邻两项的差来判断,这一解题技巧应该熟练掌握.

四、抓住关键

题目中可能有很多条件,而往往破解问题的就是那个关键条件,如果在解题中能盯紧这个条件,就是找到了解题突破口.

评注:本题的前面部分是根据条件解决数列中一些元素的表达,而在求参数范围时就是利用数列的最值,将恒不等式转化为一个参数不等式求解问题,这是解题的关键.

五、紧盯目标

在数列问题中,运用数列的相关知识进行化简、运算的比较多,有的可能还是比较复杂的,需要在解题中瞄准目标,有章有序地解决遇到的每一个问题.

解析:(1)由Sn + 1=tSn+a,当n=1时,S2=tS1+a,可得a2=at;当n≥2时,Sn=tSn-1+a,所以,Sn+1-Sn=t(Sn-Sn-1),即an+1=tan,又a1=a≠0,所以数列{an}是以a为首项,t为公比的等比数列,则an=atn-1(n∈Z*).

评注:本题中参数k绞合在一个复杂的数列式子中,要求k的取值范围,必须将此数列式子进行化简,最后再分离出去,通过裂项相消达到了解题目的.

六、完善结论

有一些同学在解题时,由于读题马虎、思考问题不严谨,会造成多解或漏解的情况,数列中的问题也是一样,抓住数列特点进行赋值验算很有必要.

例6 在数列{an}中,已知a1=2,an+1=3an+2n-1.(1)求证:数列{an+n}为等比数列;(2)记bn=an+(1-λ)n,且数列{bn}的前n项和为Tn,若T3为数列{Tn}中的最小项,求λ的取值范围.

解析:(1)设an+1+p(n+1)+q=3(an+pn+q),即an+1=3an+2pn+2q-p,与an+1=3an+2n-1比较得2p=2且2q-p=-1,即p=1,q=0,所以有an+1+n+1=3(an+n),即{an+n}是以3为公比,a1+1=3为首项的等比数列,则an+n=3n,即an=3n-n.

评注:本题很可能由于对题意理解不透造成漏解或错解,而通过对某几个特殊情况的验算建立了不等式,这样才能得到正确答案,避免了无谓的丢分.

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