吳愛國 王慧萍
TI-NspireTM CX CAS圖形計算器作為計算器的高端產(chǎn)品,它不僅是一個可以求值作圖的計算器,更是一個真正意義上的數(shù)學(xué)工作室.它具有良好的符號代數(shù)系統(tǒng)、幾何操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)、程序應(yīng)用與拓展系統(tǒng)等.它可以直觀地繪制各種圖形,并進(jìn)行動態(tài)演示、跟蹤軌跡,進(jìn)行數(shù)學(xué)問題解決和數(shù)學(xué)實驗,是一個可以隨時隨地探索科學(xué)的流動實驗室.本文利用TI-NspireTM CX CAS圖形計算器(OS版本5.0),解2019年全國卷數(shù)列綜合試題.
例1(2019年全國1卷,文數(shù)第18題)記Sn為等差數(shù)列{an}的前n項和,已知S9=-a5.
(1)若a3=4,求{an}的通項公式;(2)若a1>0,求使得Sn≥an的n的取值范圍.
解析:(1)先利用計算器的求解功能,計算出等差數(shù)列{an}的首項a1和公差d,再計算出an.(略)(2)由S9=-a5得出a1與d的關(guān)系,進(jìn)而解出Sn≥an,得到n的取值范圍.如圖1,2.
小結(jié):本題第一問是等差數(shù)列的常見考點,用基本量法,求出首項和公差,即可寫出數(shù)列的通項公式.第二問是數(shù)列和不等式綜合題,利用圖形計算器CAS功能,解出不等式即可.
例2(2019年全國2卷,文數(shù)第18題)已知{an}是各項均為正數(shù)的等比數(shù)列,a1=2,a3=2a2+16.(1)求{an}的通項公式;(2)設(shè)bn=㏒2an,求數(shù)列{bn}的前n項和.
解析:(1)先利用計算器的求解功能,計算出等比數(shù)列{an}的首項a1和公比q,再計算出an.如圖3.(2)由bn=㏒2an得出{bn}是等差數(shù)列,進(jìn)而求出{bn}的前n項和.如圖4.
小結(jié):本題第一問考點是等比數(shù)列的通項公式,本文利用了解方程組的思想.第二問考點是等差數(shù)列的前n項和公式,本文利用了圖形計算器的∑求和功能.
例3 (2019年全國2卷,理數(shù)第19題)已知數(shù)列{an}和{bn}滿足a1=1,b1=0,4an+1=3an-bn+4,4bn+1=3bn-an-4
(1)證明:{an+bn}是等比數(shù)列,{an-bn}是等差數(shù)列;
(2)求{an}和{bn}的通項公式.
解析:(1)先利用計算器的CAS運算功能,計算出4an+1=3an-bn+4,4bn+1=3bn-an-4這兩個式子的和與差,用定義法證明.如圖5,6.
(2)解關(guān)于an與bn的方程組,從而得出{an}和{bn}的通項公式.圖7,8.
小結(jié):本題考點是等差數(shù)列、等比數(shù)列的證明,求數(shù)列的通項公式.證明一個數(shù)列或由多個數(shù)列通過四則運算構(gòu)成的數(shù)列為等差數(shù)列(或等比數(shù)列),主要是依據(jù)定義證明其相鄰的兩項的差(或商)是同一個常數(shù).本文將已知遞推式相加、相減并進(jìn)行合理變形,得證.第二問通過解方程組,得解.
總結(jié):縱觀2019年全國1,2,3文理共六套卷,9道數(shù)列試題,主要考了等差數(shù)列,等比數(shù)列,以及等差數(shù)列和等比數(shù)列綜合試題,考點為等差(比)數(shù)列的定義,性質(zhì),通項公式,求和公式,用到的方法為基本量法,利用方程思想以及轉(zhuǎn)化與化歸思想.TI圖形計算器強大的CAS運算功能,特別便于解決以上幾道高考試題.