阿麗米熱·艾尼
摘要:作為高考中的主干知識之一,“數列”模塊的復習備考是高考復習中的一個重要環節.通過把握復習方向,強調數學運算,加強解題教學,強化主題研究等層面展開,剖析復習備考建議,全面提升數學能力與培養核心素養,優化復習備考效益.
關鍵詞:數列;高考;備考;復習建議
近幾年的高考對數列知識的考查切實吻合《普通高中數學課程標準(2017年版2020年修訂)》的要求.以數列的基本概念、基本類型、基本公式、基本性質以及基本應用等入手,堅持素養導向,重視數學基礎與數學本質,突出能力為重,是高考命題中專注學科素養培養、體現關鍵能力考查的一個主要載體.同時,數列知識可以很好回歸數列的函數屬性,巧妙聯系函數與方程、不等式等相關知識,起到很好的知識交匯與融合的作用;數列知識又可以合理聯系生活實際,對于實際應用與創新應用也有很好的導向作用.
基于此,數列成為高考命題中的主干知識點之一,也是高考重點考查的內容之一.為了更好地、更有針對性地對數列專題進行復習,筆者結合內容給出如下備考建議.
1 把握復習方向,科學精準研究
高考復習與備考,往往是基于對專題知識的精準研究,充分把握備考方向為根基.深入研究“課標”,回歸教材,研究歷年高考真題等,從中探尋一些高考命題的方向與特征,為更加有效的復習備考提供條件.
對于數列模塊的復習備考,必須基于數列基礎知識,通過“三靠”(靠知識、靠技能、靠思維)來解決數學能力問題,依托“三練”(練思路、練運算、練表達)來合理訓練與提升,實現復習教學的“三會”(會觀察、會聯想、會轉化)目的.基于此,巧妙將數列與函數、數列與不等式等加以綜合與交匯,有時還要將數列與概率等相關知識加以融合,實現創新與應用.
例1?已知數列{an}滿足an=an+1+an-1(n≥2),設數列{an}的前n項和為Sn,若S202=201,S201=202,則S203=[CD#3].
分析:根據題設條件,合理通過數列遞推關系式的變形與轉化,確定數列{an}是周期為6的周期數列,進而利用題設條件中的S202=201,S201=202,確定相應項的值,進而加以分析與求解.
解析:由an=an+1+an-1,可得an+1=an-an-1.
所以an+2=an+1-an=-an-1,an+3=an+2-an+1=-an,則有an+6=-an+3=an,
故數列{an}是周期為6的周期數列.
又由an+3=-an,得an+an+3=0,
從而an+an+1+an+2+an+3+an+4+an+5=0,即數列{an}中連續6項之和為0,
而a1+a4=0,a197+a198+a199+a200+a201+a202=0,a3=a2-a1,
所以S202=a1+a2+a3+a4+33(a197+a198+a199+a200+a201+a202)=a2+a3=201,
S201=a1+a2+a3+33(a196+a197+a198+a199+a200+a201)=a1+a2+a3=2a2=202.
解得a2=101,a3=100.
又a1+a4=0,a2+a5=0,
所以S203=a1+a2+a3+a4+a5+33(a198+a199+a200+a201+a202+a203)=a3=100.
點評:涉及陌生的數列問題,特別涉及數列的遞推關系式問題,往往可以通過多個式子,合理觀察相應式子之間的關系,加以合理化歸與轉化,巧妙變形應用,從而歸納與總結其基本規律,確定相應的性質,為進一步的分析與求解提供條件.
2 強化數學運算,貫穿復習始終
數列試題,對數學運算的要求是最為直接的,也是數學運算能力與素養最常用的一種考查方式.
強化數列專題中基本量的運算,優化數學運算方法,提升數學運算效益等,都是復習備考中必須加以重點強調的一個基本點.
在數列專題復習備考過程中,專注于數列模塊知識的“通性通法”的理解與掌握,合理優化數學運算,可以進行“一題多解”和“多題一解”等的訓練與反思,這對強化與優化數學運算等都有很大的益處.
例2?已知數列{an}對任意k∈[WTHZ]N[WTBX]*滿足ak+1+ak=4k+3,則a1+a2 024=[CD#3].(4 051)
分析:根據數列的遞推關系式合理配湊處理(常用待定系數法)構建結構相似的遞推式,利用迭代處理來構建數列的通項公式,從而實現問題的分析與求解.
點評:[JP4]這里要注意的是,不能說數列[JB({]ak-2k-12[JB)}]是一個等比數列,因為其首項a1-2×1-12=a1-52不能確定其非零,這是容易出錯的地方.借助題設條件,合理結合相關的技巧方法來化歸與轉化,合理數學運算,從而實現數列問題的破解.
3 加強解題教學,滲透思想方法
數列作為一類離散型的函數模型,知識點中蘊含著豐富的數學思想與方法,除了函數中自身包含的函數與方程思想、分類與整合思想外,還有一些轉化與化歸思想、數形結合思想等,在命題設置中往往都會有所體現.
因而,在數列專題的復習備考過程中,以基礎知識為背景,合理依托解題技巧與方法,融入基本的數學思想與方法,可以更加合理優化邏輯推理,減少數學運算,這些對于提升解題效益等都是非常有幫助的.特別是對于一些創新型應用問題,回歸數列的本質與內涵,結合對應的數學思想方法來處理,可以更加有效地展示數學思維過程,體現解題技巧的思想化,達到最佳解題效益.
例3?已知數列{an}中,a2=1,設Sn為{an}前n項和,2Sn=nan.
(1)求{an}的通項公式;(an=n-1)
(2)令cn=an+3an+1an+2×2an+1,求滿足c1+c2+……+cn-1+cn>2 0222 023的最小正整數n的值.(8)
分析:(1)根據數列通項an與前n項和Sn共存的問題場景,從特殊情況出發確定數列的前若干項,利用2Sn=nan以及an=Sn-Sn-1的關系,合理進行消參并化歸轉化,再結合連續兩項之間的比值關系,借助累乘法加以化歸與運算;(2)利用cn的表達式的變形與轉化,合理裂項相消求和,通過數列不等式的求解來確定最小正整數n的值.
點評:求解數列綜合應用問題的基本策略在于“歸”——化歸與歸納,“算”——基本量的運算.特別是涉及數列的通項公式、數列求和以及數列與不等式等相關知識的交匯與綜合應用,合理加以化歸與轉化,結合數列運算來分析與處理.
4 強調主題研究,提升創新應用
數列是體現“重思維、重應用、重創新”數學命題理念的重要載體,基于數列自身的基本特性,經常以數列為場景設置一些創新應用問題,更加契合生活實際,對于深化學生的數學建模、創新應用等方面都是有益處的.
因此,在數列模塊的復習備考過程中,引導學生全面理解與掌握數列的基礎知識,進而結合實例加以創新與應用,突出數列的應用性、創新性等方面,更加吻合試題對學生基礎知識與關鍵能力的考查,培養學生的創新意識與創新應用.
例4?小王準備在單位附近的某小區買房,若小王看中的高層住宅總共有n層(20≤n≤30,n∈[WTHZ]N[WTBX]*),設第1層的“環境滿意度”為1,且第k層(2≤k≤n,k∈[WTHZ]N[WTBX]*)比第(k-1)層的“環境滿意度”多出3k2-3k+1;又已知小王有“恐高癥”,設第1層的“高層恐懼度”為1,且第k層(2≤k≤n,k∈[WTHZ]N[WTBX]*)比第(k-1)層的“高層恐懼度”高出13倍.在上述條件下,若第k層“環境滿意度”與“高層恐懼度”分別為ak,bk,記小王對第k層“購買滿意度”為ck,且ck=akbk,則小王最想買第[CD#3]層住宅.(10)
(參考公式及數據:12+22+32+……+n2=n(n+1)(2n+1)6,ln 2≈0.693 1,ln 3≈1.098 6,343≈1.100 6.)
分析:根據題設中的場景合理構建數列{an}{bn}的遞推關系式,通過累加法和等差數列的求和公式來確定數列{an}的通項,并結合等比數列的定義等來確定數列{bn}的通項,再利用作商比較法,結合不等式的基本性質來確定最值問題,實現合理的決策與判斷.
點評:在利用不等式性質判斷數列{cn}的單調性時,要注意這里的變量是正整數這一隱含條件.此類問題結合現實生活實際,以實際決策問題來創新設置,巧妙融入等差數列與等比數列、數列及其基本性質、不等式、函數與導數的應用等基本知識.借助數學建模,通過數學模型的構建與解模,合理分析與求解,提供決策依據與判斷.
正確關注數列的基本概念、數列的本質與性質等,科學精準研究基本考點,貫穿高三復習教學的整個過程,合理滲透數學思想方法并把握技巧方法,提升數列知識的應用性與創新性等方面的研究,從而不斷強化“四基”,提升數學能力,培養數學核心素養.