高中数学数列解题中需要具备的几种数学思想

来源 :中学生数理化·教与学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:angelgsj
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  在有关数列问题的解题过程中,教师要引导学生运用数学思想方法.学生只有能够根据习题的特征、需求、性质找到适合解决习题的数学思想,才能又快又准地将解决问题.
  一、归纳总结数列公式,完成数列的计算
  对于一道数列问题,其给出了一组数,却没有明确这组数是不是数列,或者给出了一组数列,却没有说明这组数具体是什么数列.给出了数或数列以后,便要求学生完成数或数列的计算,对这种问题,学生往往不知从何处入手.在做这样的习题时,教师要引导学生学会归纳总结问题的特征,分析出这组数或数列属于哪种数列,然后应用相应的公式来解题.
  例1 求数列1,3 5,7 9 11,13 15 17 19,…的前n项的和.
  该题给出了一个数列,并给出了一个这个数列的首项,但没有说明它是怎样的数列.如果学生要计算前n项的和,就要根据数列中数与数的变化规律,分析它是怎样的数列,并且分析出它的公差或公比.通过观察这组数列的变化,可以发现题目要求的是自然数的奇数和.在这组数据的前n项中,共有1 2 … n=12n(n 1)个奇数,依此公式可知最后一个奇数为12n(n 1)×2-1=n2 n-1.该数列前n项和可以看作首项为1,末项为n2 n-1,公差为2的等差数列的和.应用等差数列求前n项和的公式来计算,得Sn=14n2(n 1)2.
  二、应用数列的函数性质,分析数列问题的极值
  对于一道数列问题,其给出了首项及第n项,要求求出数列前多少项之和最大,并求出最大值.解这类问题时,教师要引导学生了解,数列是一种特殊的函数,具有函数的性质,因此可以应用求函数极值的思想来分析数列问题.
  三、应用数列的图像性质,分析数列的数学关系
  有一些数列习题,它没有明确给出数列的每一项,只是给出了每项之间的抽象的数学关系,然后要求根据这些数学关系来分析另外的项的数学关系.因为这类习题没有给出具体的数字,所以通常难以应用数列公式解答.此时,教师要让学生意识到,既然数列拥有函数的性质,函数有图象性质,那么这意味着数列也有图象性质.学生可以依照文本描述的数学关系来画函数图象,然后在函数图象中分析数学关系.
  对于这道题,学生难以直接应用数列公式来判断项与项之间的关系.为了明晰数列项与项之间的关系,可以绘制函数图象(如圖1).根据已知条件,绘制出粗略的函数图象,由S5
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