☉江蘇省 梁豐 高級中學 劉 燕
夯實基礎,舉一反三,注重一題多解
——由一道數列題談高三復習
☉江蘇省 梁豐 高級中學 劉 燕
一題多法可促進學生對基礎知識、基本方法的牢固掌握,提高解題水平,提高運用已學知識分析問題、解決問題的能力,優化學生思維的發散性、深刻性、靈活性等品質,有利于消除懂而不會現象.優法采擷可提高學生的解題速度,優化學生的解題方法和數學思維.注重課本習題的一題多解,從不同角度研究試題,從而提高解題能力.
在數列{an}中,a1=5,a2=2,an=2an-1+3an-2(n≥3),你能否寫出它的通項公式?
分析:本題是一道形如an=pan-1+qan-2(n≥3,p,q為常數)的二階遞推數列求解其通項公式的問題,有一定難度,學生普遍感覺無從下手.筆者結合多年的教學實踐,通過不同視角解決,試圖從根本上解決此類問題,供大家學習參考.
視角1:將an=2an-1+3an-2轉化為an+an-1=3(an-1+an-2)(n≥3)得到數列{an+1+an}是以a2+a1為首項,公比為3的等比數列,得到{an+1+an}的通項公式,然后再進一步利用構造法進行求解即可.
解法1:由an=2an-1+3an-2(n≥3)可得an+an-1=3(an-1+an-2)(n≥3),
而a1=5,a2=2,則數列{an+1+an}是以a2+a1=7為首項,公比為3的等比數列,
即an+1+an=(a2+a1)·3n-1=7·3n-1,則an+1=-an+7·3n-1.
設an+1+x·3n=-(an+x·3n-1),即an+1=-an-4x·3n-1,則-4x= 7,即
解法2:同解法1求出an+1=-an+7·3n-1,將其變形為
視角2:將an=2an-1+3an-2轉化為an-3an-1=-(an-1-3an-2)(n≥3)得到數列{an+1-3an}是以a2-3a1為首項,公比為-1的等比數列,得到{an+1-3an}的通項公式,再進一步利用構造法也可以將問題得以求解.
解法3:由an=2an-1+3an-2(n≥3)可得an-3an-1=-(an-1-3an-2)(n≥3),而a1=5,a2=2,則數列{an+1-3an}是以a2-3a1= -13為首項,公比為-1的等比數列,即an+1-3an=(a2-3a1)·(-1)n-1=-13·(-1)n-1,則an+1=3an-13·(-1)n-1.
設an+1+x·(-1)n=3[an+x·(-1)n-1],即an+1=3an+4x·(-1)n-1,則于是,數列為首項,公比為3的等比數列,余略.
解法4:同解法3求出an+1=3an-13·(-1)n-1,將其變形為利用累加法可以得到,余略.
視角3:將角度1與2結合求解,將an=2an-1+3an-2分別轉化為an+an-1=3(an-1+an-2)(n≥3)與an-3an-1=-(an-1-3an-2)(n≥3)形式,得到數列{an+1+an}和{an+1-3an}的通項公式,然后消去兩通項公式中的an+1,進而得到數列{an}的通項公式,從而使得問題輕松求解.
解法5:由an=2an-1+3an-2(n≥3)可得an+an-1=3(an-1+an-2)(n≥3),而a1=5,a2=2,則數列{an+1+an}是以a2+a1=7為首項,公比為3的等比數列,即an+1+an=7·3n-1.①
由an=2an-1+3an-2(n≥3)可得an-3an-1=-(an-1-3an-2)(n≥3),而a1=5,a2=2,則數列{an+1-3an}是以a2-3a1=-13為首項,公比為-1的等比數列,即an+1-3an=-13·(-1)n-1.②
由①-②,得4an=7·3n-1+13·(-1)n-1,
視角4:對于二階遞推數列也可以利用特征根法來解決,可使問題更易于求解.
解法6:由an=2an-1+3an-2(n≥3)可知其對應的特征方程為x2-2x-3=0,求得其特征根為λ1=-1和λ2=3.將等式an= 2an-1+3an-2(n≥3)可變為an+an-1=3(an-1+an-2)(n≥3),而a1= 5,a2=2,則數列{an+1+an}是以a2+a1=7為首項,公比為3的等比數列,即an+1+an=7·3n-1.①
an-3an-1=-(an-1-3an-2)(n≥3),而a1=5,a2=2,則數列{an+1-3an}是以a2-3a1=-13為首項,公比為的等比數列,即an+1-3an=-13·(-1)n-1.②
由①-②可得4an=7·3n-1+13·(-1)n-1,
解法7:由an=2an-1+3an-2(n≥3)可知其對應的特征方程為x2-2x-3=0,求得其特征根為λ1=-1和λ2=3.
設an=A·(-1)n+B·3n,由a1=5,a2=2可得a1=A·(-1)+B· 3=5,a2=A·(-1)2+B·32=2,即-A+3B=5,A+9B=2,解得A=
對于二階遞推數列an=pan-1+qan-(2n≥3,p,q為常數),可利用其特征方程x2-px-q=0求出特征根λ1和λ2,按特征根將等式變形為an-λ1an-1=λ(2an-λ1an-)2和an-λ2an-1= λ(1an-1-λ2an-)2,可構造等比數列求出an-λ1an-1和an-λ2an-1,通過解方程求解出an即可得到所求;當然也可直接利用待定系數法設出,根據已知條件求解出A,B的值便可將問題得以順利求解(顯然后者更易于同學們接受).
圖片拼接 由于通過單反相機+魚眼鏡頭拍攝的照片為單獨照片,需要進一步對拍攝的圖像進行拼接,在圖像拼接處理上采用圖像拼接軟件,常用的拼接軟件有PTGui、Pano2VR等[4]。目前部分全景制作者采用Pano2VR軟件進行圖片拼接處理,此款軟件支持輸出HTML5/CSS3格式的全景,操作簡單,只需導入單張全景圖片即可一鍵生成全景圖片,但是此款軟件不能對圖片進行進一步調整,如果圖片色彩、曝光度等關鍵因素不一致,將不能生成完整全景圖片。
許多一線教師在高三復習的時候卻忽視課本,輕視課本,而學生在高考考場上的發揮,依靠的是對教材的熟悉、對知識的理解、對方法的掌握、對思想的領會.根據筆者多年的實踐,對高三復習提以下幾點思考:
1.認真研讀考試說明,重視新增內容的復習
高考復習應該以高考說明為依據,特別是新教材新增知識點要特別關注,比如對含有一個量詞的命題的否定,對數的換底公式,五種冪函數的圖像,二分法,合情推理與演繹推理,柯西不等式以及算術幾何平均不等式等.同時,也要對一些降低了要求的知識點不必花費太多精力,如反函數,文科的古典概型的計算(只限列舉法),文科的立體幾何對空間角的計算等等,要了解文理差異,增強復習的針對性.
2.突出主干知識,強調通性通法
在復習過程中,要注意函數與導數,數列與不等式,三角函數與向量,概率與統計,立體幾何與空間向量,直線與圓錐曲線等主干知識的復習與鞏固,加強通性通法的理解、總結和歸納.
3.注重查漏補缺,完善知識結構
高三復習除了要保持良好的復習心態,還要注意正確的復習方法,對平時作業或試卷出現的錯誤,有錯必改,有改必思,學生要及時發現和總結所學知識中的錯誤,在反思中不斷提高自己水平和能力的提高,不斷完善自己知識結構.
4.注重數學能力,強調數學思想
高考對學生能力的考查,以抽象概括能力和推理論證能力為核心,數學解題中通常蘊含豐富的思想與方法,常見思想和方法包括函數與方程思想、數形結合思想、分類討論思想、化歸與轉化思想、特殊與一般思想等等.
總之,通過對近幾年高考試題的分析,可以看出,高考試題既注重平穩過渡,又著力內容創新,既注重基礎,又突出能力,既注重通性通法,又提倡創新意識,既注重新增內容,又注意文理差異,所以同學們在平時復習過程中,要認真研讀考試說明,落實新課程理念,跳出題海,回歸課本,注重基礎,加強對數學基本概念、基本思想和方法的學習,尤其是注重培養自己的數學應用意識、抽象概括能力、推理論證能力、數據處理能力和運算能力,這樣才能在高考中取得佳績!