劉書霞
【摘要】數(shù)列是一種特殊的函數(shù),在研究數(shù)列問題時我們可以利用函數(shù)的圖像和性質(zhì)輔助于我們來解決數(shù)列的一些比較麻煩的問題,來開闊學(xué)生的思路.
【關(guān)鍵詞】函數(shù);數(shù)列;數(shù)列通項公式;函數(shù)圖像
數(shù)列是一種特殊的函數(shù),定義域為正整數(shù)集或其子集的一類函數(shù),所以我們研究數(shù)列時可以從式上利用函數(shù)的思想對數(shù)列加以研究,這樣更利于我們的教學(xué),更利于學(xué)生去理解和掌握.近幾年的高考中對數(shù)列的最值問題考查得比較多,而這一問題也是學(xué)生學(xué)習(xí)的難點,那么我們教師如何幫助學(xué)生突破這些難點呢?
下面我們通過幾個例子幫助學(xué)生從函數(shù)角度理解數(shù)列問題.
例1 已知數(shù)列{a璶}滿足a璶=n-2011[]n-2012,(n∈N*),求數(shù)列{a璶}中最大項.
分析 拿到題目很多學(xué)生會覺得很茫然,題目中含有n-2011[]n-2012這樣復(fù)雜的分式,無從下手.這時我們試著引導(dǎo)學(xué)生從函數(shù)的角度去研究該題,會使整個思路打開.
解析 a璶=n-2011[]n-2012=1+2012-2011[]n-2012.
此時我們可以研究函數(shù)f(x)=x-2011[]x-2012,(x>0)的最值問題.
而函數(shù)f(x)=x-2011[]x-2012是以(2012,1)為中心的反比例函數(shù),我們可以通過它的圖像從形的角度去解決該題.通過圖像我很自然地發(fā)現(xiàn)當(dāng)x從大于2012的方向逼近直線x=2012時,f(x)值趨向正無窮大,而a璶=n-2011[]n-2012所對應(yīng)的圖像是函數(shù)f(x)=x-2011[]x-2012圖像中橫坐標(biāo)為正整數(shù)的一些離散的點.n=45時,a璶取得最大值a45=45-2011[]45-2012.
總結(jié) 從這一題我們可以發(fā)現(xiàn)當(dāng)碰到類似的問題時,我們只要抓住{a璶}的通項是關(guān)于n的函數(shù)的特點,可以其圖像輔助解決.
題目 設(shè)n∈N*,n≥2,求無窮數(shù)列2,3[]3,4[]4,…,n[]n,…的最大項.(源自《數(shù)學(xué)與測試》蘇州大學(xué)出版社)
例2 等差數(shù)列{a璶}滿足a璸=q,a璹=p求a璸+q.
分析 很多同學(xué)拿到這個題目心中立馬就有方法了.我找了兩名比較有代表性的同學(xué)解答.
甲同學(xué):因為a璸=q,a璹=p,得到a1+(p-1)d=q,
a1+(q-1)d=p,
解得a1=p+q-1,
d=-1.
故得a璸+q=a1+(p+q-1)d=0.
乙同學(xué):a1=a璸-a璹[]p-q=-1,所以a璸+q=a璸+qd=0.
這兩名同學(xué)就是通過求等差數(shù)列的基本量a1,d的方法來解決該題目的.但是如果我們深層次地挖掘一下,等差數(shù)列的通項公式是關(guān)于n的一次函數(shù),前n項和公式是關(guān)于n的常數(shù)項為0的二次函數(shù).這時我們知道一次函數(shù)的圖像是一條直線,那么等差數(shù)列的通項是分布在這一次函數(shù)圖像上的一些離散的點.
解析 因為{a璶}是等差數(shù)列,那么(n,a璶)(n∈N*)是共線點,即(p,q),(q,p),(p+q,a璸+q)三點是共線的,
然后就可以利用斜率相等來求.
q-p[]p-q=a璸+q-p[]p+q-q,解得a璸+q=0.
題目 等差數(shù)列{a璶}滿足s璵=n,s璶=m,求s璵+n=?
分析 因為前n項和公式s璶是關(guān)于n的常數(shù)項為0的二次函數(shù),所以s璶=An2+Bn,即有s璶[]n=An+B,此時我們把這列問題又化歸到了剛才的那個問題了,利用n,m[]n,m,n[]m,m+n,s璵+n[]m+n三點共線來解決了.
總結(jié) 這研究等差數(shù)列問題的兩小題,我們是從{a璶}的通項a璶和前n項和s璶都是關(guān)于n的函數(shù),從函數(shù)的圖像出發(fā),利用點共線來解決的.
函數(shù)和數(shù)列之間的聯(lián)系緊密,我們在教學(xué)數(shù)列這一塊時,不妨不斷地引導(dǎo)學(xué)生利用函數(shù)思想去解決數(shù)列問題,讓學(xué)生去總結(jié)類似的思想方法,讓學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)不再那么痛苦,學(xué)得輕松愉快.