☉河北省秦皇島市山海關(guān)第一中學(xué) 閻國(guó)培
數(shù)列本質(zhì)上是以正整數(shù)集為定義域的特殊函數(shù),具有函數(shù)的一些特殊性質(zhì).對(duì)于其中的一些特殊的數(shù)列不等式問(wèn)題,僅從數(shù)列的思想方法層面來(lái)研究會(huì)存在一定的困難,此時(shí)從函數(shù)層面來(lái)思考問(wèn)題則顯得較為簡(jiǎn)單.
(2017年浙江卷第22題)已知數(shù)列{xn}滿足:x1=1,xn=xn+1+ln(1+xn+1)(n∈N*).證明:當(dāng)n∈N*時(shí),
(1)0<xn+1<xn;
證明:(1)略.
(2)由xn=xn+1+ln(1+xn+1)>xn+1,可得xnxn+1=+xn+1·ln(1+xn+1),則xnxn+1-4xn+1+2xn=-2xn+1+(xn+1+2)ln(1+xn+1).根據(jù)上式構(gòu)造函數(shù),記(fx)=x2-2x+(x+2)ln(1+x)(x≥0),2,函數(shù)(fx)在區(qū)間[0,+∞)上單調(diào)遞增,則在x=0處取得最小值,即(fx)≥(f0)=0.
上述問(wèn)題為涉及不等式證明的數(shù)列問(wèn)題,主要考查學(xué)生知識(shí)的綜合運(yùn)用以及邏輯思維能力.求解過(guò)程由結(jié)論出發(fā)進(jìn)行不等式的靈活變形,通過(guò)對(duì)數(shù)列形式的有效分析構(gòu)造了研究數(shù)列不等式的函數(shù),最后利用函數(shù)的性質(zhì)來(lái)實(shí)現(xiàn)不等式的證明.上述解法是對(duì)函數(shù)思想解題應(yīng)用的充分體現(xiàn),對(duì)于涉及數(shù)列的單調(diào)性和不等式問(wèn)題.如果能通過(guò)形式轉(zhuǎn)化的方式構(gòu)造函數(shù),將問(wèn)題轉(zhuǎn)化為函數(shù)單調(diào)性問(wèn)題來(lái)求解,往往會(huì)有著良好的解題效果,對(duì)于該思路可以進(jìn)行推廣學(xué)習(xí).
上述利用函數(shù)研究數(shù)列不等問(wèn)題是一種較為有效的方法,充分體現(xiàn)了函數(shù)與數(shù)列的本質(zhì)聯(lián)系性,一般的求解過(guò)程是基于理解和分析數(shù)列的通項(xiàng)或數(shù)列間關(guān)系式,通過(guò)變形的方式構(gòu)造與之形式相似的函數(shù),利用函數(shù)性質(zhì)來(lái)研究數(shù)列問(wèn)題,其中以單調(diào)性最為常用.
試題1 (2015年廣東卷第21題)數(shù)列{an}滿足a1+
(1),(2)略;
分析:從結(jié)論“Sn<2+2lnn”入手,對(duì)其縮放轉(zhuǎn)化為求不等式左邊含有(n-1)項(xiàng),可考慮將lnn分解為(n-1)項(xiàng),因而可將問(wèn)題轉(zhuǎn)化為證明,可通過(guò)構(gòu)造函數(shù)的方式,利用函數(shù)的性質(zhì)來(lái)求解.
(1)求數(shù)列{an}的通項(xiàng)an;
(2)設(shè)Sn=a1+a2+…+an,Tn=a1·a2·…·an,求證
解:(1)略.
在上述數(shù)列不等式問(wèn)題證明過(guò)程中都采用了構(gòu)造函數(shù)的方式,利用函數(shù)的單調(diào)性來(lái)證明不等式成立,函數(shù)思想是分析數(shù)列性質(zhì)的重要的思想方法.求解的關(guān)鍵在于根據(jù)題設(shè)構(gòu)造相應(yīng)的函數(shù),實(shí)現(xiàn)原問(wèn)題的有效轉(zhuǎn)化.
分析近年高考數(shù)列問(wèn)題,高考對(duì)數(shù)列考查偏向于與其他知識(shí)結(jié)合,例如不等式、函數(shù)等,更加注重考查學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)與綜合分析能力.但基礎(chǔ)知識(shí)仍然是解題的關(guān)鍵,試題千變?nèi)f化,但仍然是以基礎(chǔ)知識(shí)、基本思想作為解題的突破口.教學(xué)中也應(yīng)該相對(duì)應(yīng)地重視學(xué)生基礎(chǔ)能力、基本經(jīng)驗(yàn)的培養(yǎng),緊密圍繞教材,緊扣考綱要求,夯實(shí)基礎(chǔ)知識(shí),在此基礎(chǔ)上引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行知識(shí)的有效融合,鍛煉學(xué)生思維的的靈活性,特別要加強(qiáng)知識(shí)融合后解題方法的學(xué)習(xí),以提高學(xué)生解題能力為教學(xué)出發(fā)點(diǎn).
數(shù)列是一種以正整數(shù)集為定義域的特殊函數(shù),所以對(duì)于特定問(wèn)題可以從函數(shù)性質(zhì)角度來(lái)研究,可通過(guò)構(gòu)造函數(shù)的方式,利用函數(shù)模型來(lái)研究數(shù)列問(wèn)題,從而拓寬解題的思路.數(shù)列的構(gòu)造思想和模型化思想是高考的難點(diǎn),課改的推進(jìn)促進(jìn)了題型的綜合演變,但沒(méi)有降低對(duì)數(shù)學(xué)思想的考查要求,反而相應(yīng)的有所上升.利用構(gòu)造思想,將數(shù)列問(wèn)題轉(zhuǎn)化為函數(shù)問(wèn)題是研究數(shù)列問(wèn)題的一種重要思路,在教學(xué)中要以培養(yǎng)學(xué)生的推理能力和構(gòu)造思想為教學(xué)重點(diǎn),力求在思想上提高學(xué)生的數(shù)學(xué)能力,發(fā)展學(xué)生的數(shù)學(xué)思維.
創(chuàng)新是高考永恒不變的主旋律.近年的高考數(shù)列試題也越發(fā)注重對(duì)學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)的考查,以數(shù)列問(wèn)題為例,問(wèn)題考查遵從層次型、遞進(jìn)型、思維情景型,使學(xué)生便于理解、探究、創(chuàng)造、深入反思問(wèn)題,充分理解數(shù)列知識(shí)的核心重點(diǎn),從而掌握相關(guān)的數(shù)學(xué)思想.在教學(xué)中也應(yīng)該注重知識(shí)的創(chuàng)新學(xué)習(xí),充分利用教學(xué)資源,重現(xiàn)數(shù)列發(fā)展演變規(guī)律,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí),激活創(chuàng)新思維,使學(xué)生可以很好地應(yīng)對(duì)高考創(chuàng)新題,并提升自身的整體創(chuàng)新能力.
數(shù)列不等式問(wèn)題的解決要從數(shù)列的本質(zhì)出發(fā),充分結(jié)合數(shù)列的函數(shù)特性,利用函數(shù)單調(diào)性來(lái)解析數(shù)列規(guī)律,從而促進(jìn)問(wèn)題的高效解決.在教學(xué)中要引導(dǎo)學(xué)生研究和討論數(shù)列與函數(shù)的聯(lián)系,注重基礎(chǔ)知識(shí)的學(xué)習(xí),掌握解題的思想方法,培養(yǎng)創(chuàng)新意識(shí),從思想上提升解題能力.
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