福建省尤溪七中 葉明超
高中數(shù)學(xué)中數(shù)列作為一種特殊的函數(shù),在學(xué)習(xí)過程中需要把它與函數(shù)的思想及性質(zhì)結(jié)合起來學(xué)習(xí),其特殊性反映在自變量n取正整數(shù),故其刻畫的是離散現(xiàn)象的數(shù)學(xué)模型,圖像反映的是點(diǎn)集,數(shù)列反映的是自然規(guī)律基本數(shù)學(xué)模型,它在過去幾年的高考中一直是考查的重要內(nèi)容之一,也是后續(xù)高等數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的重要工具,在高考中能考查學(xué)生的邏輯推理能力和理性思維能力,以及考查學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新能力,因此在高考命題中占有重要地位。筆者有幸參加了市教科所組織的一次說題研討活動(dòng),題目背景就是一道數(shù)列題,通過對(duì)數(shù)列的考綱的研讀及對(duì)近些年高考數(shù)列命題的探討,從數(shù)列的試題評(píng)析、解法、高考定位探究幾方面談?wù)勎覍?duì)它的看法。
已知數(shù)列 {an}滿足(1)求證:數(shù)列為等比數(shù)列;(2)是否存在互不相等的正整數(shù)m,s,t,使 m,s,t成等差數(shù)列且 am-1,as-1,at-1成等比數(shù)列?如果存在,求出所有符合條件的m,s,t;如果不存在,請(qǐng)說明理由。
這是一道高三文科的試題,主要從以下幾方面考查了數(shù)列的知識(shí):利用數(shù)列遞推式求數(shù)列通項(xiàng);考查等差、等比數(shù)列的性質(zhì)、等比數(shù)列的定義的應(yīng)用;指數(shù)運(yùn)算及基本不等式的綜合應(yīng)用;考查學(xué)生的能力方面:1.考查分析問題、審題能力;2.考查初等數(shù)學(xué)的基本運(yùn)算求解能力;3.考查數(shù)列知識(shí)的綜合應(yīng)用能力;4.考查了數(shù)列的探究性能力,考查了數(shù)列的重要思想——化歸與轉(zhuǎn)化思想、函數(shù)與方程的思想。
本題命題的特點(diǎn):本題考查了數(shù)列知識(shí)的基本要求和能力,比較符合近年高考對(duì)數(shù)列的考查,注重與其他知識(shí)的交匯,符合高考考試說明:“在考查數(shù)列的綜合問題時(shí),常與函數(shù)、不等式、導(dǎo)數(shù)交織在一起,涉及化歸與轉(zhuǎn)化、分類與整合、必然與或然等數(shù)學(xué)思想?!钡诙枌?duì)于文科學(xué)生而言難度就有點(diǎn)大了,如果這是一道理科題比較適合。
本題的第一問可以從不同角度入手有不同的解法。題目要證明等比數(shù)列,可從等比的定義入手,即“數(shù)列從第二項(xiàng)起,每一項(xiàng)與其前一項(xiàng)的比值等于一個(gè)常數(shù)(非零),那么數(shù)列{an}就是等比數(shù)列”。
方法三:待定系數(shù)法,從結(jié)論知是一個(gè)等比數(shù)列,一定有cn+1=qcn,從而求出公比 q,即設(shè),把代入上式恒等變形后可求得q=,所以數(shù)列是以2為首項(xiàng),公比
本題的第二問:由第一問可求得數(shù)列{an}的通項(xiàng)公式為,依題意要滿足兩個(gè)條件,①m,s,t成等差,即 2s=m+t,②am-1,as-1,at-1 成等比,可轉(zhuǎn)化為(as-1)2=(am-1)(at-1),代入得,化簡得 2·3s=3m+3t,筆者在說題前,把這個(gè)題目在高基本不等式成立的條件是當(dāng)且僅當(dāng)m=t時(shí)取等號(hào),這與m,s,t互不相等矛盾,故這樣的整數(shù) m,s,t不存在。
2015年全國Ⅰ卷文科考查三角函數(shù),理科考查了數(shù)列,第17題:Sn為數(shù)列{an}的前 n 項(xiàng)和,已知 an>0,an2+2an=4Sn+3,(1)求數(shù)列 {an}的通項(xiàng)公式;(2)設(shè)bn=三學(xué)生進(jìn)行測(cè)試時(shí),發(fā)現(xiàn)很多文科的學(xué)生化簡到這里止步了,當(dāng)然,對(duì)于我們一般高中學(xué)生而言能化簡到這一步的同學(xué)已經(jīng)很不錯(cuò)了,之后的步驟如果交給理科學(xué)生應(yīng)該沒有問題,通過觀察已知條件要充分應(yīng)用m+t=2s,而m,t又在指數(shù)位置,故只能將3m+3t轉(zhuǎn)化為 3m×3t=3m+t,因而聯(lián)想到基本不等式具有這個(gè)功能。即3m+3t≥,求數(shù)列{bn}的前n項(xiàng)和。
本題主要考查數(shù)列的通項(xiàng)公式的求解方法中的已知Sn表達(dá)式求an的過程、考查裂項(xiàng)相消法求數(shù)列的和,(1)由已知an2+2an=4Sn+3①,可遞推出 an+12+2an+1=4Sn+1+3②,由②式 -①式可得 an+12-an2+2(an+1-an)=4an+1,移項(xiàng)相消后得 an+1-an=2,通過已知等式令n=1可求得a1=3,所以an=2n,其前n項(xiàng)和Tn=
2016年全國Ⅰ卷理科考查三角函數(shù),文科考查了數(shù)列,第17題:已知{an}是公差為3的等差數(shù)列,數(shù)列{bn}滿足b1=求數(shù)列{an}的通項(xiàng)公式;(2)求數(shù)列{bn}的前n項(xiàng)和。
本題主要考查等差數(shù)列的通項(xiàng)公式的求解方法,依題意令n=1,可求得a1=2,根據(jù)等差數(shù)列通項(xiàng)公式an=a1+(n-1)d,即an=3n-1,考查數(shù)列基本量的計(jì)算能力。(2)把a(bǔ)n=3n-1代入已知式子,可得bn+1=,所以數(shù)列{bn}為等比數(shù)列,按等比數(shù)列的前n項(xiàng)公式即可求得。本試題由于是文科的考題,因此相對(duì)比較基礎(chǔ)。
2017年全國Ⅰ卷理科仍然考查三角函數(shù),文科繼續(xù)考查了數(shù)列,第17題:記Sn為等比數(shù)列 {an}的前n項(xiàng)和,已知S2=2,S3=-6,(1)求數(shù)列{an}的通項(xiàng)公式;(2)求 Sn,并判斷 Sn+1,Sn,Sn+2是否成等差數(shù)列。
本題仍注重對(duì)數(shù)列基本量的計(jì)算求解能力及通項(xiàng)公式和前n項(xiàng)和公式,利用等差中項(xiàng)公式判斷是否為等差數(shù)列的應(yīng)用。屬于考查比較基礎(chǔ)的題型,大部分考分能完成試題的解答。
《普通高中數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(實(shí)驗(yàn))》指出,數(shù)列有著廣泛的應(yīng)用,在高三復(fù)習(xí)教學(xué)中就注重培養(yǎng)學(xué)生從實(shí)際問題中抽象出數(shù)列模型的能力,在數(shù)列的復(fù)習(xí)中應(yīng)充分保證基本技能的訓(xùn)練,讓學(xué)生通過一定的練習(xí)訓(xùn)練掌握數(shù)列基本量的計(jì)算,從近幾年的全國卷數(shù)列高考來看,其命題特點(diǎn)注重基本知識(shí)和基本方法的考查,適度綜合與函數(shù)等知識(shí)交匯。
從高考題量分布來看,2016和2017兩年文科均考查了數(shù)列的大題,難度都不大,都屬于基礎(chǔ)題型,主要考查等差等比的性質(zhì)、數(shù)列的通項(xiàng)公式、前n項(xiàng)和問題、等差等比的判定,2015年理科考查了數(shù)列的大題,由于2016年高考理科沒有考查數(shù)列的大題,很多高三老師都在猜測(cè)2017年高考理科考數(shù)列的大題的可能性很大,把精力放在數(shù)列的訓(xùn)練上而忽視了三角,因而,在復(fù)習(xí)策略上要正確對(duì)待,不要盲目猜測(cè),給學(xué)生錯(cuò)誤的導(dǎo)向作用,只要我們的老師能按《標(biāo)準(zhǔn)》認(rèn)真落實(shí),注重一些數(shù)學(xué)思想方法的培養(yǎng),數(shù)列解題時(shí)常會(huì)用到方程思想(求基本量時(shí)要有求解基本方程的能力)、化歸與轉(zhuǎn)化思想(把非等差、等比數(shù)列求和問題轉(zhuǎn)化為等差、等比數(shù)列求和)、分類討論思想(已知sn求an中常要對(duì)n是否等于1討論)、遞推思想(遞推式本就對(duì)于一切n均成立,故常常對(duì)式中的n進(jìn)行遞推)、函數(shù)思想(數(shù)列本身就是一種特殊的函數(shù),其僅僅是變量n的取值特殊,其他的性質(zhì)與函數(shù)一樣,故數(shù)列一些問題的求解可通過函數(shù)思想來解決)。
經(jīng)歷了全國高考到省自主命題,在全國教學(xué)改革的形式下又一次回到全國卷,既熟悉又陌生,在新課程的實(shí)施中,我們要準(zhǔn)確把握全國卷的命題特點(diǎn),對(duì)于我們來說會(huì)遇到許多問題和困惑,對(duì)于每個(gè)從事教學(xué)的老師來說,都是一次新的挑戰(zhàn)。我們要認(rèn)真學(xué)習(xí)新課標(biāo),研究新高考,將現(xiàn)代先進(jìn)的教學(xué)理念與傳統(tǒng)的教學(xué)思想相結(jié)合,勇于在實(shí)踐中反思,在反思中實(shí)踐,在實(shí)踐與反思中成長。