謝宣霆
【摘要】數(shù)列是高中數(shù)學(xué)課程的重要知識(shí)點(diǎn),是學(xué)習(xí)的重點(diǎn)、難點(diǎn)所在。高考在數(shù)列中的考查方式多樣化,求和方法的綜合掌握,對(duì)于解決數(shù)列問(wèn)題至關(guān)重要。本文通過(guò)倒序相加求和、錯(cuò)位相減求和、裂項(xiàng)相消等方法,闡述了高中數(shù)學(xué)數(shù)列求和的常用方法,以提高數(shù)列求和的運(yùn)算效率。
【關(guān)鍵詞】高中數(shù)學(xué) 數(shù)列 倒序相加 錯(cuò)位相減 求和
【中圖分類號(hào)】G633.6 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】2095-3089(2017)01-0098-02
數(shù)列是高中數(shù)學(xué)課程中的重要內(nèi)容,是高考考查的“黃金”知識(shí)點(diǎn)。數(shù)列求和是數(shù)列知識(shí)考查的重要方式,強(qiáng)調(diào)對(duì)數(shù)列基礎(chǔ)知識(shí)的扎實(shí)掌握、有效應(yīng)用,進(jìn)而在靈活變動(dòng)中尋求“求和”的新路徑。高中數(shù)列求和,有“技”可循,有“式”可用,通過(guò)錯(cuò)位相加、倒序相加的技巧,構(gòu)建求和新公式,讓沒(méi)規(guī)律可循的數(shù)列求和能夠巧妙解決。因此,在歸納總結(jié)中,羅列高考數(shù)列求和的常用方法,提高數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)效率,消除一遇數(shù)列求和就頭痛的尷尬。筆者結(jié)合對(duì)教材的學(xué)習(xí),就高中常用的數(shù)列求和方法進(jìn)行探討,提高高中數(shù)列求和的有效性。
一、調(diào)轉(zhuǎn)方向,倒序相加求和
在數(shù)列求和中,經(jīng)常出現(xiàn)這類數(shù)列:與數(shù)列首末兩項(xiàng)等距離的兩項(xiàng)之和等于首末兩項(xiàng)之和。但對(duì)這類數(shù)列進(jìn)行求和之時(shí),則可以調(diào)轉(zhuǎn)思考方向,抓住數(shù)列特點(diǎn),通過(guò)倒序相加的方法,求出數(shù)列{an}前n項(xiàng)的和。所謂倒序相加,就是把正寫與倒寫的式相加,進(jìn)而得出常數(shù)(a)。在對(duì)等差數(shù)列前n項(xiàng)和的求算中,教材所用的方法就是倒序相加法。因此,在數(shù)列求和練習(xí)中,要善于靈活應(yīng)用,對(duì)復(fù)雜通項(xiàng)的某兩項(xiàng)以作“和”的方式,發(fā)現(xiàn)規(guī)律、尋得求和路徑。
分析:乍一看,整個(gè)題目簡(jiǎn)單,但感覺(jué)非常復(fù)雜,有種無(wú)從下手的感覺(jué)。但是,若對(duì)倒序相加法比較熟悉,就可以在進(jìn)行求算之時(shí),可以通過(guò)計(jì)算“f(x)+f(x-1)”,看其是否會(huì)等于某一常數(shù)。經(jīng)驗(yàn)算,f(x)+f(x-1)=1。對(duì)此,在求和之時(shí),可以運(yùn)用倒序相加的方法,很快求算出數(shù)值。
此題知識(shí)結(jié)合面執(zhí)教廣泛,將函數(shù)與數(shù)列進(jìn)行結(jié)合,這是高考最為常見的綜合考查的發(fā)生。若未發(fā)現(xiàn)“f(x)+f(x-1)=1”,采用倒序相加的方法,是很難以求算所得。因此,在數(shù)列求和的過(guò)程中,要善于利用教材方法,并進(jìn)行靈活變通??赡軘?shù)列通項(xiàng)與教材“等差數(shù)列求和”存在差異,但具有這類特點(diǎn)的數(shù)列在倒序相加的過(guò)程中是一致的,還是強(qiáng)調(diào)對(duì)倒序相加求和的理解并發(fā)散思維。
二、錯(cuò)位整理,錯(cuò)位(加)減求和
錯(cuò)位相減對(duì)于高中生而言,是應(yīng)用較為廣泛的求和方法,并且有種“屢試不爽”的效果。錯(cuò)位相減有其方法的巧妙性和優(yōu)越性,但也存在一定的局限性。教材“等比數(shù)列求和”所用的方法就是“錯(cuò)位相減法”,要求在理解的基礎(chǔ)之上,靈活掌握,提高求和計(jì)算效率和正確性。在數(shù)列求和之時(shí),但數(shù)列{an}的通項(xiàng),an=(an+b)·cn之時(shí),我們一般就可以采用錯(cuò)位相減的方法求和。
例2:已知數(shù)列{an},an=(2n-1)·3n,求數(shù)列{an}的前n項(xiàng)之和。
分析:該數(shù)列的通項(xiàng)“(2n-1)·3n”就是典型的“(an+b)·cn”形式,我們?cè)谶M(jìn)行求和計(jì)算之時(shí)就應(yīng)優(yōu)先考慮運(yùn)用錯(cuò)位相減法。當(dāng)然,在實(shí)際的計(jì)算當(dāng)中,數(shù)列通項(xiàng)式可能不會(huì)這么直接或簡(jiǎn)單的給出,但在解答方法上是一樣的。
該題運(yùn)用錯(cuò)位相加法,巧妙地實(shí)現(xiàn)了數(shù)列求和。但是,在求算當(dāng)中,運(yùn)算量相對(duì)較大,且需要特別注意“位”,調(diào)整之后的錯(cuò)位相減,要對(duì)好“位”,這是避免運(yùn)算失誤,進(jìn)而提高運(yùn)算準(zhǔn)確性的關(guān)鍵。與此同時(shí),要善于觀察,觀察數(shù)列通項(xiàng)的特點(diǎn),結(jié)合已學(xué)知識(shí),對(duì)數(shù)列進(jìn)行錯(cuò)位調(diào)整。
三、分裂通項(xiàng),裂項(xiàng)相消求和
復(fù)雜的數(shù)列通項(xiàng),往往在處理之后并不復(fù)雜。分裂通項(xiàng)就是處理數(shù)列通項(xiàng),獲得求和簡(jiǎn)便之道的有效措施。所謂分項(xiàng)相消求和,就是將數(shù)列每一項(xiàng)拆分為“兩項(xiàng)之差”,并能夠在相鄰兩項(xiàng)之間進(jìn)行部分消除。因此,裂項(xiàng)相消法的技巧性更強(qiáng),要求對(duì)通項(xiàng)有準(zhǔn)確的判斷,并通過(guò)適當(dāng)?shù)摹凹夹g(shù)”處理。在很多情況之下,裂項(xiàng)不確定,很難進(jìn)行下去。此時(shí)可以采用“待定系數(shù)法”,對(duì)裂項(xiàng)進(jìn)行確定。
總而言之,數(shù)列求和是高中數(shù)列的知識(shí)重點(diǎn),考查方式多樣,且具有知識(shí)面廣、結(jié)合范圍大等特點(diǎn)。在對(duì)數(shù)列求和的過(guò)程中,一是要“巧”,巧用求和方法,變繁為簡(jiǎn)、變難為易;二是要構(gòu)建新數(shù)列,通過(guò)錯(cuò)位、裂項(xiàng)等方式對(duì)數(shù)列通項(xiàng)進(jìn)行處理,為求和創(chuàng)造新的切入點(diǎn);三是要善于發(fā)散思維,在已學(xué)知識(shí)點(diǎn)的基礎(chǔ)之上,靈活應(yīng)用、善于變化,以舊方法解新問(wèn)題。
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