由一道教材习题谈解题后的反思
2020-10-14马中明
◇ 马中明
解题后的反思是帮助学生巩固所学知识、提高分析和解决问题能力的重要方式,但反思的内容是什么,众说纷纭.教学中,笔者采用反思不同解法、反思解法优化、反思一般结论、反思问题根源等方式,取得了较好的教学效果.现以人教A版教材中一道数列习题为例谈解题后的反思,与广大同行分享.
1 问题呈现
例1(人教A版数学《必修5》数列习题)已知数列{an},a1=5,a2=2,an=2an-1+3an-2(n≥3),对这个数列的通项公式进行研究,能否写出它的通项公式?
本题是在学生学习了数列的递推关系an+1=f(an)后,出现的一道三项递推关系问题.对于两项递推关系问题,我们常采用构造法,构造出特殊的等差或等比数列再求解.其实,对于三项递推关系同样可以采用这种方法.
2 问题解答
根据an=2an-1+3an-2(n≥3)的结构特殊,将等式两 端 同 时 减3an-1,得an-3an-1=-(an-1-3an-2),进而可得数列{an+1-3an}是以a2-3a1=-13为首项,-1为公比的等比数列,所以an+1-3an=-13×(-1)n-1,进而得出相邻两项的递推关系.
将式an+1-3an=-13×(-1)n-1两边同时除以
3 解题反思
3.1 反思不同解法
反思1在得出an+1-3an=-13×(-1)n-1后,两边同时除以3n+1,得
反思2如果所给递推关系不易观察出构造方法,可利用待定系数法处理,即令an-san-1=t(an-1-,从而可得数列{an+1-san}是以a2-sa1为首项,t为公比的等比数列.
此方法在“反思一般结论”中有详细说明,此处不再赘述.
3.2 反思解法优化
反思3将an=2an-1+3an-2(n≥3)两端同时减3an-1,得an-3an-1=-(an-1-3an-2),进而可得数列{an+1-3an}是以a2-3a1=-13为首项,公比为-1的等比数列,所以
将an=2an-1+3an-2(n≥3)两端同时加an-1,可得an+an-1=3(an-1+an-2),进而可知数列{an+1+an}是以a1+a2=7为首项,3为公比的等比数列,所以an+1+an=7×3n-1,与式①相减得
3.3 反思一般结论
反思4将问题推广到一般情况,即已知数列{an}的前两项为a1,a2,且an=pan-1+qan-2(n≥3,p,q为非零常数),求{an}的通项公式.
解设an-san-1=t(an-1-san-2),与原式对照得s+t=p,st=q,进而可得即{an+1-san}是首项为a2-sa1、公比为t的等比数列,所以an+1-san=(a2-sa1)tn-1.两边同除以sn+1得叠加得即
3.4 反思问题根源
反思5本题的根来源于著名数列——斐波那契数列,F1=1,F2=1,Fn=Fn-1+Fn-2(n≥3).
解利用一般结论中的求解方法,s+t=1,st=-1,构造一元二次方程x2-x-1=0,解得s=代入一般结论中可得斐波那契数列的通项公式
综上,针对不同的问题,反思的视角往往也不尽相同,教学中教师要有意识地引导学生进行反思,这对学生知识的巩固及能力的培养都大有益处.
3.5 反思问题的变式
反思6已知数列{an}的前n项和为Sn,n∈且当n≥2时,4Sn+2+5Sn=8Sn+1+Sn-1.求数列{an}的通项公式.
解利用反思3中的构造法,将4Sn+2+5Sn=8Sn+1+Sn-1,变 形 得4Sn+2-4Sn+1+Sn-Sn-1=4Sn+1-4Sn(n≥2),即4an+2+an=4an+1,即