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回归课本 以变取胜

2013-04-29程志慧

中学课程辅导·高考版 2013年8期
关键词:变题数学试题正整数

课本既是数学知识和数学思想方法的载体,又是教学的依据,理应成为高考数学试题的源头,因此高考命题注重课本在命题中的作用,充分发挥课本作为试题的根本来源的功能,通过对高考数学试题命题的研究可以发现,每年均有一定数量的试题是以课本习题为素材的变式题,通过变形、延伸与拓展来命制高考数学试题.

例1 (苏教版必修5第48页第7题)在等差数列{an}中,(1)已知a11=20,求S21;(2)已知S11=66,求a6.

解析:(1)S21=(a1+a21)2×21=2a112×21=20×21=420.

(2)因为S11=(a1+a11)2×11=2a62×11=11a6=66,所以a6=6.

通过以上的解答,我们很容易得到结论1:在等差数列{an}中,则an=S2n-12n-1.

变题1 设Sn,Tn分别为等差数列{an}、{bn}的前n项和,若SnTn=3n+42n+3,则a9b8= .

解析:因为数列{an}、{bn}都是等差数列,所以Sn,Tn都具有An2+Bn=n(An+B)的形式,又已知SnTn=3n+42n+3,所以可设Sn=kn(3n+4),Tn=kn(2n+3)(k为非零常数),则有

a9b8=S9-S8T8-T7=9k(3×9+4)-8k(3×8+4)8k(2×8+3)-7k(2×7+3)=55k33k=53.

结论 若两个等差数列{an}、{bn}的前n项和分别为Sn,Tn,且SnTn=an+bcn+d(ac≠0),

则ambn=a(2m-1)+bc(2n-1)+d.

变题2 设Sn是等差数列{an}的前n项和,若a2nan=4n-12n-1,则S19S9= ,S2nSn= .

解析:S19S9=19a109a5=199·a10a5=199·4×5-12×5-1=(199)2.

设数列{an}的公差为d,首项为a1,由a2nan=4n-12n-1得a1+(2n-1)da1+(n-1)d=4n-12n-1,从而d=2a1,所以S2nSn=2na1+2n(2n-1)d2na1+n(n-1)d2=4.

变题3 设Sn,Tn分别为等差数列{an}、{bn}的前n项和,若anbn=4n-12n+1,则S10T5= .

解析:因为数列{an}、{bn}都是等差数列,所以an,bn都是关于n的一次函数的形式,又anbn=4n-12n+1,所以可设an=k(4n-1),bn=k(2n+1)(k为非零常数),则有S10T5=5(a1+a10)52(b1+b5)=210k35k=6.

变题4 (07年湖北卷)设Sn,Tn分别为等差数列{an}、{bn}的前n项和,若SnTn=7n+45n+3,则使得anbn为整数的正整数n的个数为 .

解析:anbn=S2n-12n-1T2n-12n-1=S2n-1T2n-1=7(2n-1)+45(2n-1)+3=7+12n+1,欲使anbn为整数,则必须n+1为12的约数,又n∈N*,从而n+1=2,3,4,6,12,相应地n=1,2,3,5,11,故正整数n的个数为5个.

例2 (苏教版必修5第62页第10题)设Sn是等比数列{an}的前n项和,S3,S9,S6成等差数列,求证:a2,a8,a5成等差数列.

解析:当q=1时,S3=3a1,S6=6a1,S9=9a1,因为2S9≠S3+S6,所以S3,S9,S6不成等差数列,这与已知矛盾,故q≠1.由2S9=S3+S6,得2a1(1-q9)1-q=a1(1-q3)1-q+a1(1-q6)1-q,整理得2q6=1+q3,即2a1q7=a1q+a1q4,亦即2a8=a2+a5,所以a2,a8,a5成等差数列.

变题1 设等比数列{an}的公比为q,前n项和为Sn,若S3+S6=2S9,则q的值为 .

解析:由例2的解答过程可知2q6=1+q3,即(q3-1)(2q3+1)=0,由于q=1时,2S9≠S3+S6,故不满足题意,应舍去,所以q=-342.

变题2 设Sn是等比数列{an}的前n项和,S3,S9,S6成等差数列,求证:Sn,Sn+6,Sn+3成等差数列.

解析:由例2的解答过程可知2q6=1+q3,等式两边同乘以qn,得2qn+6=qn+qn+6,则

2(1-qn+6)=(1-qn)+(1-qn+3),然后两边同乘以a11-q,得

2a1(1-qn+6)1-q=a1(1-qn)1-q+a1(1-qn+3)1-q,即2Sn+6=Sn+Sn+3,所以Sn,Sn+6,Sn+3成等差数列.

变题3 设Sn是等比数列{an}的前n项和,Sk,Sk+m,Sk+n(k,m,n∈N*)成等差数列,求证:ap,ap+m,ap+n(p∈N*)成等差数列.

解析:由Sk,Sk+m,Sk+n成等差数列可得2qm=1+qn,两边同乘以a1qp-1,得2a1qp+m-1=a1qp-1+a1qp+n-1,即2ap+m=ap+ap+n,所以ap,ap+m,ap+n成等差数列.

高考命题“源于教材,高于教材”,大量题目来源于课本,是对课本基础知识、例题及习题的加工、综合、类比、延伸和拓展的结果.重视教材中的基础知识和基本方法,然后加以引申、变化,做到举一反三,方能赢定高考!

(作者:程志慧,江苏省盱眙中学)

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