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20.(2011全国)设数列{an}满足a1=0且
=1。
(Ⅰ)求数列{an}的通项公式;
(Ⅱ)设bn=,记Sn= bk,证明:Sn<1。
(Ⅰ)解法一:设Cn=,则Cn+1-Cn=1,C1=1,
即数列{Cn}是以1为首项、公差为1的等差数列。
∴Cn=C1+(n-1)d=n,∴ =n
∴an=(n∈N)
解法二:由=1,可得:
…………
把上面n-1个式子累加,得:
又∵a1=0,得an= 。
解法三:由=1,得
∵a1=0
∴ =2,a2=
…… ……
猜想:an=(n∈N)
下面用数学归纳法证明:
①当n=1时,a1=0等式成立。
②假设当n=k(k∈N)时成立,即ak=
那么,当n=k+1时,
∴ak+1==
∴当n=k+1时,等式成立。
由①②可知,对一切的n∈N,an=(n∈N)都成立。
∴an=(n∈N)
(Ⅱ)bn=
∴Sn=∑bk=b1+b2+…+bn
=1-
=1- <1
即Sn<1。
反思:
解法一是用构造法求通项公式,或直接设为{},简洁明了,不易出错,也是绝大多数学生选择的方法。
解法二用累加法(或相加相消法),过程简明扼要,学生不难理解。
解法三由=1,得到an与an+1的递推关系式 ,由a1=0可递推出a2、a3、……进而猜想,这种“归纳——猜想——证明”的思想方法,是“数列”模块培养学生创新能力和理性思维的主要目标。但有些学生只是完成了“归纳——猜想”两步,没有从理论上给予严格的证明,这种疏忽造成解题过程缺乏严谨性,造成没必要的失分。而依bn= 的结构特点,相加相消求其前n项和,结果显然小于1,裂项是关键,难度适中,基本上都是这种解法。
这三种方法都很典型,细心研究,会发现在2009年高考题第19题第(Ⅱ)问都考查过,并且这三种方法也是通性通法,在平常教学和高考复习中都会强调,学生只要灵活选择其中一种解法,都能顺利解答。考题总体来说比较平稳规范,考查了典型方法和知识,这与高考命制试题原则考查基础知识的同时注重考查能力相一致。这就要求我们平常教学中要注重基础,培养能力,将知识、能力和素质融为一体,尤其在解题的灵活性和严谨性方面多训练学生,注意解题的规范性,形成良好的思维习惯和数学素养。
=1。
(Ⅰ)求数列{an}的通项公式;
(Ⅱ)设bn=,记Sn= bk,证明:Sn<1。
(Ⅰ)解法一:设Cn=,则Cn+1-Cn=1,C1=1,
即数列{Cn}是以1为首项、公差为1的等差数列。
∴Cn=C1+(n-1)d=n,∴ =n
∴an=(n∈N)
解法二:由=1,可得:
…………
把上面n-1个式子累加,得:
又∵a1=0,得an= 。
解法三:由=1,得
∵a1=0
∴ =2,a2=
…… ……
猜想:an=(n∈N)
下面用数学归纳法证明:
①当n=1时,a1=0等式成立。
②假设当n=k(k∈N)时成立,即ak=
那么,当n=k+1时,
∴ak+1==
∴当n=k+1时,等式成立。
由①②可知,对一切的n∈N,an=(n∈N)都成立。
∴an=(n∈N)
(Ⅱ)bn=
∴Sn=∑bk=b1+b2+…+bn
=1-
=1- <1
即Sn<1。
反思:
解法一是用构造法求通项公式,或直接设为{},简洁明了,不易出错,也是绝大多数学生选择的方法。
解法二用累加法(或相加相消法),过程简明扼要,学生不难理解。
解法三由=1,得到an与an+1的递推关系式 ,由a1=0可递推出a2、a3、……进而猜想,这种“归纳——猜想——证明”的思想方法,是“数列”模块培养学生创新能力和理性思维的主要目标。但有些学生只是完成了“归纳——猜想”两步,没有从理论上给予严格的证明,这种疏忽造成解题过程缺乏严谨性,造成没必要的失分。而依bn= 的结构特点,相加相消求其前n项和,结果显然小于1,裂项是关键,难度适中,基本上都是这种解法。
这三种方法都很典型,细心研究,会发现在2009年高考题第19题第(Ⅱ)问都考查过,并且这三种方法也是通性通法,在平常教学和高考复习中都会强调,学生只要灵活选择其中一种解法,都能顺利解答。考题总体来说比较平稳规范,考查了典型方法和知识,这与高考命制试题原则考查基础知识的同时注重考查能力相一致。这就要求我们平常教学中要注重基础,培养能力,将知识、能力和素质融为一体,尤其在解题的灵活性和严谨性方面多训练学生,注意解题的规范性,形成良好的思维习惯和数学素养。