一道高考题引发的思考

2015-05-30 10:48梁昌金
中学生数理化·高三版 2015年1期
关键词:裂项普适性公比

梁昌金

数列求和问题历来是高考的热点、重点、难点。对于求形如{anbn}的数列的前n项和Sn这类问题,其中{an}是公差为d(d≠O)的等差数列,{bn}是公比为q(q≠1)的等比数列,常规方法自然是错位相减法。是否有其他的方法可以解决这类问题呢?现通过研究2014年高考安徽文科数学第18题,探究解决这类问题的思路。

一、解法探讨

例 1 (2014年高考安徽文科)数列{an}满足“a1=1,nan-1=(n+l)an+(n+1),n∈N*。

下面探讨第二问的求解方法。

(一)常规方法(错位相减法)

没cn=anbn,其中{an}是公差为d(d≠0)的等差数列,{bn}是公比为q(q≠1)的等比数列,Sn是数列{cn}的前n项和。Ssn=a1bl+a2b2+…+an6bn,qSn=a1b1+a2b3…+an-1bn+anbn-1,则(l-q)sn=a1b1

(二)新思路1(方程法)

设cn=anbn,其中{an}是公差为d(d≠0)的等差数列,{6n}是公比为q(q≠1)的等比数列,Sn是数列{cn}的前n项和,则Cn+l=an+1bn-1=(an+d)(qbn)=qcn+dqbn,,故C2+C3++Cn十cn+1=q(c1+c2+…+cn)+dq(b1+b2+…+6n),从而Sn+cn+1-c1=qSn

解法2:同解法1,可得bn=n·3n。

点评:从求解过程看,计算量确实减少了许多,出错的可能性大大降低,而且这种方法易于掌握,具有普适性、创新性。

(三)新思路2(分组求和法)

设cn=aanbn,其中{an}是公差为d(d≠O)的等差数列,{bn}是公比为q(q≠1)的等比数列,sn是数列{cn}的前n项和。由an+1bn1=(a+d)(bnq)=qanb+dqbn,得anbn-an+lbn+1=(l-q)anbn-dqbn,则c=anbn,这样,数列{cn}就拆成了两部分,前一部分可以用“裂项相消法”求和,后一部分是一个等比数列。

解法3:同解法1,可得bn=n·3n。

点评:求解过程显得很简洁。

(四)新思路3(裂项相消法)点评:应用此法求解的关键在于裂项。

(五)新思路4(待定系数法)

二、拓展应用

如果{an}不是等差数列,而是关于你的多项式形式,{bn}是公比为q(q≠1)的等比数列,那么数列{anbn}的前n项和Sn又该如何求解呢?

例2 (安徽省合肥市2013届高三第三次教学质量检测文科第21题)已知正项等差数列{an},其前咒项和为S。,满足2Sn=-an·an+1。

(1)求数列{an}的通项公式。这样的变形显得太突然,而且对考生的变形能力要求较高。本文中给出的解法就显得较自然,有规律可循。

三、考题链接

“等差乘等比型”数列的求和问题在近几年高考中频繁出现,现再给出三例,供有兴趣的读者研究。

1.(2014年高考新课标版1文科数学第17题)已知{an}是递增的等差数列,a2、a4是方程x?-5x+6=0的根。

(1)求{an}的通项公式。

2.(2014年高考江西理科数学第17题)已知首项都是1的两个数列{an}、{bn}{bn≠0,n∈N*),满足

3.(2014年高考四川理科数学第19题)设等差

要想学好数学,必须培养学习兴趣,而数学学习兴趣的培养,与我们对数学问题的研究、探索是分不开的。本文中的四种新思路是在常规方法基础上的再创新,具有简洁性、普适性。只要我们拥有一颗勇于探索的心,在继承的基础上大胆创新,就能拓宽解题视野,活跃数学思维,充分享受数学。

猜你喜欢
裂项普适性公比
裂项放缩与放缩裂项破解数列
一种普适性的加权热带气旋风场重构方法
一种普适性LED屏智能参数配置系统设计
数列求和的利器——裂项相消
数列核心考点测试卷B 参考答案
全国名校数列测试题(B卷)答案与提示
数列基础训练A 卷参考答案
全国名校等比数列测试题(A卷)答案与提示
音乐教学中的普适性审美特征阐释
在数列裂项相消求和中体验数学“美”