錢佳玲
【摘 要】本文揭示了數(shù)列是一類特殊的函數(shù)這一本質(zhì),列舉了在某些數(shù)列問題上,可以利用函數(shù)的知識(shí)來解決,提高解題速度。另一方面,由于數(shù)列的特殊性,與函數(shù)問題又有區(qū)別,在利用函數(shù)思想解決數(shù)列問題的時(shí)候,不能一概而論,要認(rèn)清其中差異,才能提高正確率,從而提升思維能力。
【關(guān)鍵詞】函數(shù);數(shù)列
一、會(huì)用函數(shù)知識(shí)解決數(shù)列的問題
既然數(shù)列可以看出特殊的函數(shù),那么能否用函數(shù)的知識(shí)來解決數(shù)列的一些問題呢?
例1:已知數(shù)列{an}的前n項(xiàng)和為Sn,Sn=n2-4n+6,求Sn的最小值。
分析:由于數(shù)列可以看成特殊的函數(shù),那么Sn就可以看成是關(guān)于n的二次函數(shù),由對(duì)稱軸n=2,可以快速得出這個(gè)數(shù)列Snmin=2。
例2:等差數(shù)列{an}中,已知a1=25,S9=S17,則此數(shù)列前多少項(xiàng)和最大?
分析:由于公差不為0的等差數(shù)列的Sn=An2+Bn,由題可知這個(gè)二次函數(shù)的對(duì)稱軸為n=13,所以前13項(xiàng)和最大。
反思:上面兩個(gè)題目利用函數(shù)的知識(shí)都可以快速的解決,簡單方便,但是這邊涉及到的對(duì)稱軸恰好是整數(shù),若不是整數(shù),就需要我們抓住數(shù)列的特殊性,避免發(fā)生錯(cuò)誤。
例3:在數(shù)列{an}中,a1=1,a2=5,an+2=an+1-an(n∈N*),則a2014=
解:法一
通過遞推關(guān)系式,可以一一列舉出等,由此發(fā)現(xiàn)這是一個(gè)以6為周期的一個(gè)循環(huán)過程。所以只需看2014中有幾個(gè)這樣的周期就可以了。
法二
由題意,其實(shí)告訴了我們f(n+2)=f(n+1)-f(n)的抽象函數(shù)關(guān)系式,且n∈N*,
∵f(n+2)=f(n+1)-f(n) (1)
令n=n+1
∴f(n+3)=f(n+2)-f(n+1) (2)
(1)+(2),得f(n+3)=-f(n)
令n=n+3,得f(n+6)=f(n)
從上式可以看出此抽象函數(shù)以6為周期且每隔兩項(xiàng)的值是相反的,還可以得出每個(gè)周期的和為0,同樣可以得到
法二很巧妙的利用了抽象函數(shù)的知識(shí)解決了數(shù)列的問題,使得此數(shù)列的特征更加明顯,解題也更加規(guī)范。
二、抓住特殊性,精準(zhǔn)做題
在利用函數(shù)知識(shí)解決數(shù)列問題的時(shí)候,往往會(huì)忽略數(shù)列的特殊性而導(dǎo)致錯(cuò)誤。這時(shí)候一定要認(rèn)準(zhǔn)數(shù)列的特殊性,抓住其本質(zhì),才能做到精準(zhǔn)做題。
例1:已知數(shù)列{an}的前n項(xiàng)和為Sn,Sn=n2-5n+6,求Sn的最小值。
分析:Sn是關(guān)于n的二次函數(shù),但是這個(gè)二次函數(shù)的對(duì)稱軸為n=2.5,由于數(shù)列的特殊性,n只可取正整數(shù),當(dāng)n=2或3時(shí),Sn都能取到最小值0。
例2:已知數(shù)列{an}是遞增數(shù)列,且an=n2+λn,求實(shí)數(shù)λ的取值范圍
解:法一
法二
∵an=n2+λn是關(guān)于n的二次函數(shù),根據(jù)函數(shù)圖像的單調(diào)性
∴只需對(duì)稱軸滿足:
即λ>-3
反思:解法一根據(jù)數(shù)列單調(diào)性的定義,轉(zhuǎn)化成恒成立的問題。解法二利用函數(shù)的知識(shí),但是在實(shí)際批閱過程當(dāng)中,學(xué)生出現(xiàn)了錯(cuò)誤答案,究其原因,是只考慮了而得來的錯(cuò)誤答案,其根本原因還是在于沒有抓住數(shù)列的特殊性,與連續(xù)函數(shù)圖像的區(qū)別。
例3:設(shè),且{an}是遞增數(shù)列,則實(shí)數(shù)a的取值范圍是 錯(cuò)解:把此數(shù)列完全等同于分段函數(shù),只保證了分段函數(shù)在每一段的單調(diào)性和在分段點(diǎn)處的遞增性:∵{an}是遞增數(shù)列
由于沒有考慮到數(shù)列是個(gè)特殊的函數(shù),自變量n∈N*,對(duì)應(yīng)的圖像為一個(gè)個(gè)孤立的點(diǎn),所以在分段點(diǎn)處不需要考慮絕對(duì)的遞增性,只需保證a7 ∵{an}是遞增數(shù)列 錯(cuò)解的解法是學(xué)生在實(shí)際解題過程當(dāng)中常犯的錯(cuò)誤,只有認(rèn)識(shí)到數(shù)列的圖像是一個(gè)個(gè)孤立的點(diǎn),理解數(shù)列單調(diào)性的本質(zhì)才能做到信手拈來。 “本是同根生”,抓住函數(shù)這一條根,尋找數(shù)列的不同點(diǎn),在用函數(shù)思想解決數(shù)列問題的同時(shí),又能關(guān)注到數(shù)列這一條“藤”,注意數(shù)列的特殊性,必定可以對(duì)數(shù)列有一個(gè)更深刻的了解。