【摘要】函數(shù)思想在研究數(shù)學問題時效果顯著。數(shù)列可以看成是一種特殊的函數(shù),利用函數(shù)的性質(zhì)研究一些數(shù)列問題,可以發(fā)現(xiàn)解決問題的新思路、新方法,為數(shù)列問題的研究提供新的視角。求解數(shù)列項的最值、前n項和的最值、數(shù)列的單調(diào)性以及跟數(shù)列有關(guān)的不等式問題時,都可以用函數(shù)的方法開展研究。
【關(guān)鍵詞】數(shù)列 函數(shù)思想
【中圖分類號】G633.6 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089(2018)12-0144-01
一、從函數(shù)角度理解數(shù)列的概念
教材通過三角形數(shù)、正方形數(shù)的實例引入數(shù)列的概念,指出數(shù)列實際就是按照一定順序排列的一列數(shù)。數(shù)列可以看成是定義在正整數(shù)集或其有限子集{1,2,…n}上的函數(shù),然后將數(shù)列作為一種特殊的函數(shù),對數(shù)列表示中的列表法、圖象法、通項公式及簡單的遞推公式(解析法)也是借助于函數(shù)的研究方法進行的,實際分別對應(yīng)著函數(shù)的三種表示方法。數(shù)列是一類特殊的函數(shù),其定義域是正整數(shù)集或它的有限子集,解析式是,值域是當自變量從小到大依次取值1,2,3,…時的對應(yīng)值,再次加深對函數(shù)三要素的理解。數(shù)列的通項公式可以看作是數(shù)列的函數(shù)解析式,要明確的是數(shù)列的圖象是一系列孤立的點。
二、應(yīng)用函數(shù)思想掌握數(shù)列知識
在講解數(shù)列的通項公式時,舉例:如數(shù)列1,2,3,4,5,…的通項公式是,類似于正比例函數(shù)。如數(shù)列的通項公式是,類似于反比例函數(shù)。數(shù)列其通項公式,也可以寫成這兩個通項公式形式上雖然不同,但表示同一個數(shù)列。正像每個函數(shù)關(guān)系不能都用解析式表達出來一樣,也不是每個數(shù)列都能寫出它的通項公式,這種形式類似于分段函數(shù)。
三、利用例題滲透函數(shù)思想
例題:已知數(shù)列的通項公式為,其中p、q為常數(shù),且p≠0,那么這個數(shù)列一定是等差數(shù)列嗎?判斷一個數(shù)列是否是等差數(shù)列的方法:如果數(shù)列的通項公式是關(guān)于正整數(shù)n的一次函數(shù),那么這個數(shù)列必定是等差數(shù)列。因而把等差數(shù)列的通項公式與一次函數(shù)聯(lián)系起來。形如,一次項系數(shù)p就是這個等差數(shù)列的公差,首項是。若,是公差為0的等差數(shù)列,即為常數(shù)列。等差數(shù)列的圖象是一次函數(shù)定義在正整數(shù)集上對應(yīng)的點的集合。一次函數(shù)或常函數(shù)的圖象是一條直線,而等差數(shù)列的圖象則是這條直線上的離散的點。
等差數(shù)列的增減性:當時, 是遞增數(shù)列;當時, 是遞減數(shù)列;當時, 是常數(shù)列。
在等差數(shù)列前n項和中的例題:已知等差數(shù)列的前n項和為,求使得最大的序號n的值。
分析方法一:通項公式求前幾項和最大,就是考察從哪項開始不為正。解得。也就是說因此,這個數(shù)列第8項為0對和的大小不產(chǎn)生影響,數(shù)列的第7項或第8項和最大。
方法二:等差數(shù)列的前n項和公式可以寫成,所以可以看成函數(shù)當x=n時的函數(shù)值。另一方面,容易知道關(guān)于n的圖象是一條拋物線上的一些點。因此,我們可以利用二次函數(shù)來求n的值。
解:由題意知,等差數(shù)列的公差為,所以
于是,當n取與最接近的整數(shù)即7或8時,取最大值。
四、總結(jié)
等差數(shù)列的前n項和公式是關(guān)于n的二次函數(shù),但要注意這里的n屬于正整數(shù)。點是在常數(shù)項為0的二次函數(shù)圖象上。如果二次函數(shù)的對稱軸橫坐標是正整數(shù),在頂點處取得最值;如果二次函數(shù)的對稱軸橫坐標不是正整數(shù),在最接近對稱軸橫坐標的正整數(shù)處取得最值。
解等差數(shù)列的前n項和最大(最?。﹩栴}的常用方法有:(1)二次函數(shù)法:可用二次函數(shù)的最值來確定的最值,(2)圖象法:可利用二次函數(shù)圖象的對稱性來確定n的值,使達到最大(或最?。S煤瘮?shù)觀點解決等差數(shù)列的一些問題,可以起到意想不到的效果,尤其是在求最值得問題時,利用函數(shù)的圖象及性質(zhì),能使問題很容易的解決。
通過上述分析與說明,在數(shù)列的教學中,把函數(shù)概念、圖像、性質(zhì)有機地融入到數(shù)列中,通過數(shù)列與函數(shù)知識的相互交匯,使學生的知識網(wǎng)絡(luò)得以不斷優(yōu)化與完善,同時也使學生的思維能力得以不斷發(fā)展與提高。不管是數(shù)學概念的建立,數(shù)學規(guī)律的發(fā)現(xiàn),還是數(shù)學問題的解決都離不開數(shù)學思想方法的培養(yǎng)和建立,因此,在教學中要重視發(fā)掘在數(shù)學知識產(chǎn)生、形成、發(fā)展和應(yīng)用中所蘊含的重要思想方法,尤其是函數(shù)思想貫穿于高中整個階段,溶于數(shù)學知識的體系中,寓函數(shù)思想方法于平時的教學之中,要使學生把這種思想內(nèi)化成自己的觀點并應(yīng)用它來解決問題。
參考文獻:
[1]《高中數(shù)學教與學》,2011年02期.
[2]《中學教學參考》,2012年20期.
作者簡介:李文婷(1981.8-),女,漢族,烏魯木齊人,烏魯木齊市第九中學,理學學士,一級教師,從事高中數(shù)學教學工作。