谈2012年全国卷(理二)第22题的解答

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  题目(2012年全国卷(二)第22题):
  函数f(x)=x2-2x-3,定义数列{xn}如下:
  x1=2,xn 1是过两点P(4,5),Qn(xn,f(xn))的直线PQn与x轴交点的横坐标.
  (Ⅰ)证明:2≤xn  (Ⅱ)求数列{xn}的通项公式.
  原解答首先用数学归纳法证明(Ⅰ)中不等式,然后通过构造新数列bn=xn-3得到一个等比数列从而求出了通项公式.笔者经过思考,认为既然题目要求出通项公式,那么就没有必要用数学归纳法证明(Ⅰ)中的不等式了,直接对通项公式证明不等式应当更直截了当.另外,原解答中为什么要令bn=xn 3,无法向学生解释清楚.文献用特征根的方法进行完整的论证,讲清了bn=xn 3的来历,问题是面对这种求通项公式的问题,只有用特征根法才能讲清楚吗?
  笔者在做此题时,一个想法是将递推公式逐步化简再进行代换.
  完全没有必要用数学归纳法.
  这个方法可以说自然流畅,水到渠成,没有任何难解之处,其中最漂亮的一步是
  yn 1=6-5yn中将6改写成5 1,从而得到yn 1-1=51-1yn.这个方法也不是无源之水,它来自于下面一题:
  再作代换,等等.比较一下,会发现这两题本质是相同的.一套战术组合看似复杂,其实每一步都是必然的,毫无技巧可言.相信经过高三综合训练的同学都会做这道题,那么在做上面一题时应当能产生联想.调动已有的知识储备,使解题变得简单、自然、顺畅,这是一种解题智慧.
  【参考文献】
  沿廷武.巧设特征方程,妙解数列通项[J].数学通讯,2012年第11,12期(上半月).
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