崔文華
數(shù)學(xué)復(fù)習(xí)中的“會而不對,對而不全”一直困擾著大多數(shù)學(xué)生,如何解決此問題,一條有效的途徑是“防范于未然”,從別人的錯(cuò)誤中總結(jié)經(jīng)驗(yàn),爭取做到“墨水流到哪里,分?jǐn)?shù)得到哪里”。下面以數(shù)列中常出現(xiàn)的錯(cuò)誤為例,提出八點(diǎn)要注意的問題。
一、注意定義域(項(xiàng)數(shù)的起始值)
數(shù)列可以看作是定義在自然數(shù)集或它的子集上的函數(shù),而函數(shù)的學(xué)習(xí)中要注意它的定義域,因此,學(xué)習(xí)數(shù)列也應(yīng)注意它的定義域,即項(xiàng)數(shù)的起始值問題,否則會導(dǎo)致解題失誤。
例1:已知數(shù)列{an}的前n項(xiàng)的和為Sn,a1=1,當(dāng)n≥2時(shí),an=Sn-1,求{an}。
錯(cuò)解:當(dāng)n≥2時(shí),an=Sn-1①
∴an=Sn-1 ②
以上兩式相減得an+1-an=Sn-Sn-1=an
即an+1=2an③
數(shù)列{an}是以a1=1為首項(xiàng),以2為公比的等比數(shù)列,
∴an=2n-1
剖析:由于沒有注意起始值問題而導(dǎo)致錯(cuò)誤,事實(shí)上,①中n≥2,②中n≥1,從而③中應(yīng)當(dāng)n≥2,所以數(shù)列{an}從第二項(xiàng)起才是等比數(shù)列。顯然a2=S1=a1=1,所以正確的通項(xiàng)公式為an=
二、注意等比數(shù)列中的每一項(xiàng)都不為零
由等比數(shù)列的定義可知等比數(shù)列中的每一項(xiàng)均不為零,在解題中容易忽視此條件而導(dǎo)致解題失誤。
例2:⑴b2=ac是a,b,c成等差數(shù)列的( )。
A、充分但不必要條件B、必要但不充分條件
C、充要條件D、既不充分也不必要條件
⑵若數(shù)列{an}的前n項(xiàng)和為Sn=an-1(a≠0),則數(shù)列{an}是( )。
A、等比數(shù)列
B、等差數(shù)列
C、可以是等比數(shù)列,也可以是等差數(shù)列
D、可以是等比數(shù)列,但不可能是等差數(shù)列
錯(cuò)解:⑴由b2=ac=知選C。
⑵由Sn=an-1,易知an=(a-1)an-1,故選A。
剖析:(1)b2=ac中a,b,c可以為0,故不能推出a,b,c成等比數(shù)列,正確答案為B。
(2)當(dāng)a=1時(shí),an=0是等差數(shù)列,但不是等比數(shù)列,正確答案為C。
三、注意an=Sn-Sn-1的使用條件
數(shù)列的通項(xiàng)an與前n項(xiàng)的和Sn的關(guān)系為
an=
故由Sn求an時(shí)需分n=1與n≥2兩種情況討論,學(xué)生容易忽視n=1而導(dǎo)致解題失誤。
例3:若數(shù)列{an}前n項(xiàng)的和Sn=n2+n+1,則a1+a3+a5+A+a99的值為。
錯(cuò)解:an=Sn-Sn-1=(n2+n+1)-[(n-1)2+(n-1)+1]=2n
∴a2n-1=2(2n-1)=4n-2
∴a1+a3+a5+A+a99=50?+?=5000
剖析:上述解法忽視了公式成立的條件,正確的通項(xiàng)公式為an=
故數(shù){an}從第二項(xiàng)為等差數(shù)列,從而數(shù)列{a2n-1}從第二項(xiàng)起是等差數(shù)列,所以 a1+a3+a5+A+a99= a1+(a3+a5+A+a99)=3+(49?+?)=5001
四、注意不能以特殊代替一般
證明(或判斷)一個(gè)數(shù)列是等差(或等比)數(shù)列時(shí),不能僅用前幾項(xiàng)來證明或判斷。
例4:已知數(shù)列{cn}中,cn=2n+3n,且數(shù)列{cn+1-pcn}為等比數(shù)列,求常數(shù)p。
錯(cuò)解:由題意知c2-pc1,c3-pc2,c4-pc3成等比數(shù)列,
即(c3-pc2)2=(c2-pc1)(c4-pc3)
∴(35-13p)2=(13-5p)(97-35p)
解得p=2或3。
剖析:一個(gè)命題在特殊情況下不成立,則在一般情況下也不成立,但在特殊情況下成立時(shí),在一般情況下不一定成立,故可以用特殊否定一般,但不能用特殊肯定一般,上述證明過程犯了以偏概全的錯(cuò)誤,正確解答過程是由cn+1-pcn,cn+2-pcn+1,cn+3-pcn+2成等比數(shù)列,求出p,或由c2-pc1,c3-pc2,c4-pc3成等比數(shù)列,求出p值后,再由定義證明{cn+1-pcn}是等比數(shù)列(即由特殊值求出結(jié)論后,再給出一般性的證明)。
五、注意子數(shù)列的公差(或公比)
例5:已知數(shù)列{an}的通項(xiàng)an=則lim(a1+a2+a3+A+a2n)的值為。
錯(cuò)解:由已知得{a2n-1}是首項(xiàng)為a1=,公比為的等比數(shù)列,{a2n}是首項(xiàng)為a2=,公比為的等比數(shù)列。
∴l(xiāng)im(a1+a2+a3+A+a2n)
=lim(a1+a3+A+a2n-1)+lim(a2+a4+A a2n)
=+=1+=
剖析:上述解法沒有分清子數(shù)列{a2n-1}與{a2n}的公比,事實(shí)上{a2n-1}的公比為=,{a2n}的公比為=,故正確答案應(yīng)為+=。
六、注意公比q的三個(gè)盲點(diǎn)
等比數(shù)列中關(guān)于公比q有三個(gè)“盲點(diǎn)”:0,?。
⑴公比q≠0是決定公比的首要條件;
⑵公比q≠1是使用等比數(shù)列求和公式公比Sn=的前提條件;
⑶公比q≠-1是一個(gè)較為隱蔽的條件。
這三個(gè)盲點(diǎn)始終伴著公比,稍有不慎,就會不知不覺地犯錯(cuò)誤。
例6:⑴已知數(shù)列{an}是等比數(shù)列,其前n項(xiàng)的和Sn滿足limSn=1,求a1的取值范圍。
⑵設(shè)等比數(shù)列{an}的前n項(xiàng)的和為Sn,若S3,S6,S9成等差數(shù)列,求數(shù)列{an}的公比q。
⑶若Sn是等比數(shù)列{an}的前n項(xiàng)和,試判斷Sm,S2m-Sm,S3m-S2m是否為等比數(shù)列?
錯(cuò)解:⑴由題意得
limSn==1 ∴a1=1-q
又-1 ⑵由已知,得S3+S6=S9 由等比數(shù)列的求和公式得 +=2 化簡得2q9-q6-q3=0 q≠0,∴2q6-q3-1=0解得q=1或q= ⑶ S2m=Sm+am+1+am+2+A+a2m=Sm+qm(a1+a2+A+am) ∴S2m-Sm=qmSm,同理S3m-S2m=q2mSm ∴(S2m-Sm)2=Sm(S3m-S2m), 所以Sm,S2m-Sm,S3m-S2m成等比數(shù)列。 剖析:⑴忽視了等比數(shù)列的公比q≠0,正確答案是0 ⑶忽視了q=-1,m為偶數(shù)時(shí),Sm=0,即當(dāng)q=-1時(shí),m為偶數(shù)時(shí),Sm,S2m-Sm,S3m-S2m不成等比數(shù)列。 七、注意limqn=0,limqn存在,S=三者中q的取值范圍 limqn=0 -1 例7:⑴若lim(2x-1)n=0,則x的取值范圍是; ⑵若lim(2x-1)n存在,則x的取值范圍是; ⑶等比數(shù)列{an}中,前n項(xiàng)的和Sn滿足limS=,則a1的取值范圍是。 解:⑴ lim(2x-1)n=0∴-1<2x-1<1即0 ⑵lim(2x-1)n存在, ∴-1<2x-1≤1即0 ⑶limSn==∴a12=1-q 又-1 ∴0 注:本文中所涉及到的圖表、注解、公式等內(nèi)容請以PDF格式閱讀原文