例谈数列通项公式求解的基本方法
2019-10-23刘娅丽
刘娅丽
(江苏省郑集高级中学 221100)
数列通项公式求解是高中数学教学中的重点内容,是学生务必掌握的知识,笔者在教学中,对课本内容中的这些基本方法进行了综合分析,并结合高考题型进行了归纳总结,得出了以下三种基本方法.只要同学们掌握了以下三种基本方法,以不变应万变,通过一定的联想转化就可以解决大部分的题目.希望能够对广大师生有一定的帮助与启发.
一、公式法,尝试转化
如何求解一个数列的通项公式呢?我们在学习过程中往往有这样一个经验,就是把未知的问题转化为已知的,再用学过的方法去解决.在求数列通项公式中也可以这样做,仔细观察,将原式简单变形,等价转化为已经学过的等差等比的数列公式,就可以轻松解决.
在用公式法求解数列通项公式时,最需要关键的就是如何转化,以及为什么那样去转化,怎么才能想到转化的思路呢,这一点困扰了很多同学.在我看来只要经过大量的练习与细心观察,加上勤于动手,多加尝试,就可以突破这个难关.
二、累加法,科学递推
在必修五12.2中,等差通项公式的推导采用的便是累加法.当递推公式给出的是an+1与an差的关系,累加法就是通过递推关系,列出所有n的取值,所有等式累加,将中间项全部抵消,得出了an+1与a1,进而求得通项公式.
在已知数列{an}满足an+1=an+2n+1,a1=1的条件下,求数列{an}的通项公式.与等差数列an+1和an的差是个定值不同,在这里差是个关于n的函数,很多同学往往因此不敢下手去做这道题,实际上它仍然用的是教材中累加的思想,我们将原式an+1=an+2n+1变形得出an+1-an=2n+1,接着将n取值一一列出,a2-a1=2+1,a3-a2=4+1,a4-a3=6+1,…,an+1-an=2n+1,共有n个等式,所有等式相加,左式为(an-an-1)+(an-1-an-2)+…+(a3-a2)+(a2-a1)+a1,等式右边则是等差数列2n+1求前n项和的形式,所以累加得出an+1-a1=n2+2n,an+1=(n+1)2,而这个是n+1的通项,最终将n+1变为n,求得an=n2.从这个例题中我们看出累加法一般分为4个步骤,第一步将一般的递推关系式转变为累加法的形式并详细列出,第二步观察得出累加项的项数,第三步累加后整理好等式右端并用合适的方式求和,第四步就是化简得出数列{an}的通项公式.通过这样对解题步骤的梳理,学生的思路会非常清晰.
在用累加法求通项公式的时候,虽然大多数题目不会很难,但是有一点很容易出错,就是累加式子的个数,这个个数关系着等式右边是前n项和还是n+1项之和.因此,同学们千万不能眼高手低,一定要认真将过程写好.
三、换元法,整体代入
换元法在高中数学中应用甚广,对于求数列通项公式来说也是一个很好用的技巧.通常面对一些带有根式,无理式,通过换元就可以将其转化为整式与有理式,使隐含的条件显露出来,复杂的问题简单化.通过换元法,学生可以解决很多异形的数列.
用换元法解数列问题需要扎实的知识基础以及灵活的解题能力,同时换元法步骤比较多,n的范围会发生变化,需要特别注意一下.希望同学们首先掌握好等差等比数列的基础知识与公式.遇到这类题目时,不要有所畏惧,在读清楚读懂题目的基础上,耐心回想所学的思想、方法与技巧.
学习完这几种解数列问题的基本方法,我们都可以得出一些结论.数列问题虽然复杂多变,但都是有迹可循的.因此,同学们首先一定要仔细审题,观察其形式,然后才能根据我总结的规律进行方法的选取.当然,任何方法都是基于理解数列知识上的.希望大家可以脚踏实地,打好基础.