【摘要】遞推思想是一種重要的數(shù)學思維方式,它通過逐步推導和歸納,將復雜的問題分解為簡單的問題,從而找到解決問題的有效方法.在初中數(shù)學解題中,遞推思想的應用廣泛,本文對遞推思想在初中數(shù)學解題中的應用進行探討.
【關鍵詞】遞推思想;初中數(shù)學;解題技巧
1 依據遞推思想探究數(shù)字規(guī)律
例1 觀察下列等式:已知:a2-b2=(a-b)(a+b);a3-b3=(a-b)(a2+ab+b2);a4-b4=(a-b)(a3+a2b+ab2+b3);a5-b5=(a-b)(a4+a3b+a2b2+ab3+b4)……小明發(fā)現(xiàn)其中蘊含著一定的運算規(guī)律,并利用這個運算規(guī)律求出了式子“29-28+27-26+…+2-1”的值,這個值為 .
解析 由題意,得29+28+27+26+…+2+1=(2-1)(29+28+27+26+…+2+1)=210-1,
即29+28+27+26+…+2+1=210-1①,
設29-28+27-26+…+2-1=k②,
由①+②得:2×29+2×27+…+2×2=210-1+k,
210+28+…+22=210-1+k,
即28+26+…+22+1=k③,
由①-②得:2×28+2×26+…+2×22+2×1=210-1-k,
即29+27+…+23+2=210-1-k④,
由④-③得:29-28+27-26+…+2-1=210-1-k-k,
所以210-1-k-k=k,
解得:k=210-13.
評析 本題考查了對數(shù)字規(guī)律的探究、平方差公式的運用、等式的性質、解方程,根據題目中給定的等式,根據遞推法探究其規(guī)律,求得29+28+27+26+…+2+1=210-1是解題的關鍵.
2 依據遞推思想探究坐標的規(guī)律性
例2 如圖1,在平面直角坐標系中,O是坐標原點,直線OP與x軸的夾角為30°,點B1在x軸上,且OB1=2,過點B1作B1A1⊥OP交OP于點A1,以A1B1為邊在A1B1右側作等邊三角形A1B1C1;過點C1作OP的垂線分別交x軸、OP于點B2,A2,以A2B2為邊在A2B2的右側作等邊三角形A2B2C2,過點C2作OP的垂線分別交x軸、OP于點B3,A3,以A3,B3為邊在A3B3的右側作等邊三角形A3B3C3,…,按此規(guī)律進行下去,則點A3的縱坐標為 ,點A2021的縱坐標為 .
解析 因為B1A1⊥OP,
所以∠OA1B1=90°,
因為∠POB4=30°,OB1=2,
所以△A1B1C1的邊長A1B1=12OB1=1,
OA1=22-12=3,
所以點A1的縱坐標為12OA1=32,
因為等邊三角形A1B1C1,
所以A1B1=A1C1=1,∠B1A1C1=60°,
因為∠OB1A1=60°,
所以∠B1A1C1=∠OB1A1,
所以A1C1∥x軸,
所以∠A2A1C1=∠POB4=30°,
因為∠A1A2C1=90°,
所以A2C1=12,A1A2=32,
所以OA2=OA1+A1A2=3+32=332,
所以點A2的縱坐標為12OA2=334,A2C2=A2B2=33OA2=32,
同理得:A2A3=334,
所以OA3=OA2+A2A3=332+334=934,
所以點A3的縱坐標為12OA3=938,…,
所以點An的縱坐標為2n+132n,
所以點A2021的縱坐標為22021+1322021.
評析 本題考查等邊三角形的性質,含30°角的直角三角形的性質等知識,解題的關鍵是根據遞推法探究點A1,A2,A3…的縱坐標的規(guī)律,屬于中考??碱}型.根據特殊直角三角形的性質,求出OA1,OA2,OA3,…,可得點A1,A2,A3的縱坐標,從而得出An的縱坐標,即可求出答案.
3 依據遞推思想探究邊長的規(guī)律性
例3 如圖2,在平面直角坐標系xOy中,直線l:y=33x-33與x軸交于點B1,以OB1為邊長作等邊△A1OB1,過點A1作A1B2平行于x軸,交直線l于點B2,以A1B2為邊長作等邊△A2A1B2,過點A2作A1B2平行于x軸,交直線l于點B3,以A2B3為邊長作等邊△A3A2B3,…,則等邊△A2016A2017B2017的邊長是 .
解析 因為直線l:y=33x-33與x軸交于點B1,
所以B11,0,OB1=1,△OA1B1 邊長為1,
因為直線l:y=33x-33與x軸夾角為30°,∠A1B1O=60°,
所以∠A1B1B2=90°,
因為A1B2∥x軸,
所以∠OB1A1=∠B1A1B2=60°,
所以∠A1B2B1=30°,
所以A1B2=2A1B1=2,△A1B2A2的邊長為2,
同理可得:A2B3=2A2B2=22,△A2B3A3的邊長為22,
由此變化規(guī)律可得:△AnAn+1Bn+1的邊長是2n,
所以△A2016A2017B2017的邊長為22016.
評析 本題主要考查了遞推思想和等邊三角形性質的運用,解決這類問題的關鍵是根據等邊三角形的性質,運用遞推法找出規(guī)律,求得△AnAn+1Bn+1的邊長為2n.先從特殊得到一般探究規(guī)律后,利用規(guī)律解決問題即可.
4 結語
遞推思想在初中數(shù)學解題中的應用廣泛,通過逐步推導和歸納,可以將復雜的問題分解為簡單的問題,從而找到解決問題的有效方法.在解題過程中,識別問題中的遞推關系、逐步推導和歸納總結是解題的關鍵.熟練掌握遞推思想不僅有助于提高解題效率,還能培養(yǎng)學生的邏輯思維能力.教師在教學中應注重培養(yǎng)學生的遞推思想,通過不斷地習題練習和引導,使學生逐漸掌握這種重要的數(shù)學思維方式.同時,學生也應該在平時的學習中多加練習,通過解決實際問題來提高自己的解題能力和邏輯思維能力.