一道高考题引发的思考

来源 :中学生数理化·高二高三版 | 被引量 : 0次 | 上传用户:qianglongzx
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  数列求和问题历来是高考的热点、重点、难点。对于求形如{anbn}的数列的前n项和Sn这类问题,其中{an}是公差为d(d≠O)的等差数列,{bn}是公比为q(q≠1)的等比数列,常规方法自然是错位相减法。是否有其他的方法可以解决这类问题呢?现通过研究2014年高考安徽文科数学第18题,探究解决这类问题的思路。
  一、解法探讨
  例 1 (2014年高考安徽文科)数列{an}满足“a1=1,nan-1=(n l)an (n 1),n∈N*。
  下面探讨第二问的求解方法。
  (一)常规方法(错位相减法)
  没cn=anbn,其中{an}是公差为d(d≠0)的等差数列,{bn}是公比为q(q≠1)的等比数列,Sn是数列{cn}的前n项和。Ssn=a1bl a2b2 … an6bn,qSn=a1b1 a2b3… an-1bn anbn-1,则(l-q)sn=a1b1
  (二)新思路1(方程法)
  设cn=anbn,其中{an}是公差为d(d≠0)的等差数列,{6n}是公比为q(q≠1)的等比数列,Sn是数列{cn}的前n项和,则Cn l=an 1bn-1=(an d)(qbn)=qcn dqbn,,故C2 C3 Cn十cn 1=q(c1 c2 … cn) dq(b1 b2 … 6n),从而Sn cn 1-c1=qSn
  解法2:同解法1,可得bn=n·3n。
  点评:从求解过程看,计算量确实减少了许多,出错的可能性大大降低,而且这种方法易于掌握,具有普适性、创新性。
  (三)新思路2(分组求和法)
  设cn=aanbn,其中{an}是公差为d(d≠O)的等差数列,{bn}是公比为q(q≠1)的等比数列,sn是数列{cn}的前n项和。由an 1bn1=(a d)(bnq)=qanb dqbn,得anbn-an lbn 1=(l-q)anbn-dqbn,则c=anbn,这样,数列{cn}就拆成了两部分,前一部分可以用“裂项相消法”求和,后一部分是一个等比数列。
  解法3:同解法1,可得bn=n·3n。
  点评:求解过程显得很简洁。
  (四)新思路3(裂项相消法)点评:应用此法求解的关键在于裂项。
  (五)新思路4(待定系数法)
  二、拓展应用
  如果{an}不是等差数列,而是关于你的多项式形式,{bn}是公比为q(q≠1)的等比数列,那么数列{anbn}的前n项和Sn又该如何求解呢?
  例2 (安徽省合肥市2013届高三第三次教学质量检测文科第21题)已知正项等差数列{an},其前咒项和为S。,满足2Sn=-an·an 1。
  (1)求数列{an}的通项公式。这样的变形显得太突然,而且对考生的变形能力要求较高。本文中给出的解法就显得较自然,有规律可循。
  三、考题链接
  “等差乘等比型”数列的求和问题在近几年高考中频繁出现,现再给出三例,供有兴趣的读者研究。
  1.(2014年高考新课标版1文科数学第17题)已知{an}是递增的等差数列,a2、a4是方程x?-5x 6=0的根。
  (1)求{an}的通项公式。
  2.(2014年高考江西理科数学第17题)已知首项都是1的两个数列{an}、{bn}{bn≠0,n∈N*),满足
  3.(2014年高考四川理科数学第19题)设等差
  要想学好数学,必须培养学习兴趣,而数学学习兴趣的培养,与我们对数学问题的研究、探索是分不开的。本文中的四种新思路是在常规方法基础上的再创新,具有简洁性、普适性。只要我们拥有一颗勇于探索的心,在继承的基础上大胆创新,就能拓宽解题视野,活跃数学思维,充分享受数学。
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