山西省朔州市平鲁区职业中学 036800
摘 要:数列是按一定次序排列起来的一列数,是现实世界中一种重要的数学模型,它体现了函数思想、方程思想、归纳思想等多种数学思想方法,除此之外,笔者还归纳出几点体会供学习者参考。
关键词:数列 等差(比)数列 构造
在解答数列问题时需要找到所求与项数n的关系式,即有关项数n的方程或函数,也就是紧扣概念构造等差(比)数列来解决问题。
一、基础知识
1.紧扣概念,在解决实际问题时往往需要按一定次序列出来,形成数列,通过对数列的特征表述来描绘问题,将实际问题转化为数学问题——数列问题。通过解决数列问题来解决实际问题。
2.根据相关条件内容构造等差(比)数列,利用等差(比)数列的性质来解决实际问题。例:
(1)求等差数列{an}的前n项和公式。
(2)求等比数列{an}的前n项和公式。
导析:(1)Sn=a1+a2+a3+…+an-1+an ……列出来
=a1+(a1+d)+(a1+2d)+…+〔a1+(n-2)d〕+〔a1+(n-1)d〕
①
(围绕概念代入通项式)
构造等差数列:an、an-1、an-2、…,a3、a2、a1(其中所构造的等差数列与原数列项数相等,公差互为相反数,前n项和相等)故有Sn=an+an-1+…+a3+a2+a1=an+(an-d)+…+〔an-(n -2)d〕+〔an-(n-1)d〕②
①+②得2Sn=n(a1+an),∴Sn= n(a1+an)/2,将等差数列通项公式an=a1+(n-1)d代入,得Sn=na1+n(n-1)d/2。
解:略。
导析:(2)Sn=a1+a2+a3+…+an-1+an …列出来
=a1+a1q+a1q2+…+a1qn-2+a1qn-1 ①
构造等比数列:a1q·a1q2·…a1qn-1·a1qn即{a1qn}(其中构造的新数列与原数列项数相同,公比相同,前n项和为原数列前n项和的q倍,且含有(n-1)项共同项)即
qSn=a1q+a1q2+…+a1qn-2+a1qn-1+a1qn ②
①-②得(1-q)Sn=a1-a1qn,当1-q≠0时,Sn=a1(1-qn) /(1-q),当q=1时,Sn=na1,将等比数列通项公式an=a1qn-1代入,得Sn=(a1-anq)/ (1-q)。
二、综合提升
例1.已知数列{an}的通项为an=(2n-1)·4n,求数列{an}的前n项和。
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导析:Sn=1×4+3×42+5×43+…+(2n-3)4n-1+(2n-1)4n ①
设Cn=2n-1,bn=4n则数列{Cn}为等差数列,{bn}为等比数列。于是可构造新数列{4an}(其中新数列与原数列项数相同,结构相似,前n项和为原数列前n项和的4倍,错位相减后转化成等比数列求和,因为系数成等差数列)4Sn=1×42+3×43+5×44+…+(2n-3)4n+(2n-1)4n+1 ②
①-②得-3Sn=1×4+2×42+2×43+…+2×4n-(2n-1)4n+1=4+2×42(1-4n-1)/(1-4) -(2n-1)4n+1。
解:略。
例2.在数列{an}中,a1= ,an+1-an=3n(n是正整数)则数例{an}的通项公式为______。
导析:a1=
a2-a1=3
a3-a2=3×2
a4-a3=3×3
┆
an-1-an-2=3(n-2)
an-an-1=3(n-1)……列出来发现规律,n个等式相加
an= +3〔1+2+3+…+(n-2)+(n-1)〕
= +3× ……归入等差数列求加
解:略。
例3.若等差数列{an}的前3项和为34,最后3项和为146,其所有项和为390;则这个数列有( )。
A. 10项 B. 12项 C. 13项 D. 14项
导析:设b1=a1+a2+a3=34
b2=a4+a5+a6
┆
b =an-2+an-1+an=146 ……列出来
构造数列{b }是等差数列,首项b1=34,末项b =146
∴s =sn, =390,∴n=13。
方法Ⅱ:a1+a2+a3=34
an-2+an-1+an=146 ……列出来
3(a1+an)=34+146
a1+an=60
∴ n(a1+an)/2 =390
∴n=13
总之,学习数列要紧抓概念,把相关问题显示的数据列出来(与自然数n有关的),总结规律,构造等差(比)数列,利用等差(比)数列的特殊性质来解决一些简单的数列应用问题。
参考文献
[1]《山西省2015年对口升学复习指导,数学》。
[2]《山西省中等职业学校对口招生应考必备,数学》高三复习资料。
论文作者:王淑鲜
论文发表刊物:《教育学文摘》2018年6月总第266期
论文发表时间:2018/5/16
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