江蘇省徐州市銅山區(qū)大許中學 劉 影
數(shù)學思想——數(shù)學解題的靈魂——例說數(shù)學思想在數(shù)列解題中的運用
江蘇省徐州市銅山區(qū)大許中學劉影
數(shù)列是中學數(shù)學的重要組成部分,數(shù)列中的相當一大部分問題都可以體現(xiàn)數(shù)學的重要思想方法去處理。比如,數(shù)列中的基本量的確定可以依賴方程,把數(shù)列看成特殊的函數(shù),可以借助于函數(shù)的思想方法研究,探究性的問題可借助于特殊化和賦值的方法。因此,以重要的思想方法來指導數(shù)列解題顯得尤為重要,本文就數(shù)學思想方法在數(shù)列中的應用,舉例說明。
數(shù)列;數(shù)學思想
例1公差不為零的等差數(shù)列{an}的前n項和為Sn。若a4是a3與a7的等比中項,S8=32,則S10=________。
解析:由a4=a3a7得
(a1+3d)2=(a1+2d)(a1+6d)得
2a1+7d=8,則d=2,a1=-3,
答案:60。
【評注:函數(shù)、方程、不等式是一個整體,知道其中任何一個,都可以往其他兩個轉化,數(shù)列中的方程思想主要是是利用數(shù)列中的基本量來確定數(shù)列,進而可以明確數(shù)列的通項和前n項和的表達式來處理問題?!?/p>
例2等差數(shù)列{an}中,公差d>0,前n項和為Sn,a2·a3=45,a1+a5=18。
(1)求數(shù)列{an}的通項公式;
因為bn+1-bn=2(n+1)-2n=2(n∈N*),
所以數(shù)列{bn}是公差為2的等差數(shù)列。
【評注:存在型探索性問題,是指判斷在某些確定條件下的某一數(shù)學對象(數(shù)值、圖形、函數(shù)等)不確定的問題。這類問題常常出現(xiàn)在“是否存在”“是否有”等形式的疑問句中,以示結論有待于確定。解答此類問題的思路是:通常假設題中的數(shù)學對象存在(或結論成立)進行特殊化,然后在這個前提下進行邏輯推理,找到命題成立的必要條件,進而進行充分性的論證。】
例3設數(shù)列{an}是由正數(shù)組成的等比數(shù)列,Sn是其前n項和,
【評注:有些問題如果不從問題結構特點加以認真分析、揣摩,而直接從常規(guī)方法入手,往往會走入解題的泥潭,既費時又費力,而如果從整體思維切入,可取得意想不到的效果。若對Sn,Sn+1,Sn+2做整體變換,則可省去分類討論及復雜計算,輕松獲證。結構的巧妙轉變,新穎別致,取得了意想不到的效果,給解題帶來了新意,也成為解題新的思維亮點?!?/p>
【評注:所謂轉化思想,就是在研究和解決有關數(shù)學問題時,采用某種手段將問題通過變換使之轉化,進而達到解決的一種方法。一般總是將復雜的問題通過變換轉化為簡單的問題,將難解的問題通過變換轉化為容易變換的問題,將未解決的問題變換轉化為已解決的問題。在處理多元的數(shù)學問題時,我們可以選取其中的常量(或參數(shù)),將其看作“主元”,而把其他的變元看作常量,從而達到減少變元簡化運算的策略?!?/p>
數(shù)學思想方法與數(shù)學知識一樣,是人類在長期研究數(shù)學的過程中總結出的寶貴經驗和智慧結晶,是數(shù)學知識所不能替代的。只有知識與思想方法并重,知識與思想方法互相促進,才能更深刻地理解數(shù)學,從整體上認識數(shù)學,靈活地運用數(shù)學以至創(chuàng)造數(shù)學。恰當?shù)剡\用這些思想方法,可以起到事半功倍的效果。