高中数学教学中数列教学方法的分析
摘要
关键词
高中数学;数列;解题策略
正文
数列是高中的必考题目,无论是在选择题、填空题,还是在解答题中,都有它的身影,在对其的考查中,多围绕数列的通项公式、前n项和等问题。对于不同的问题,其解题方法与思路也存在不同,故学生在解答问题时常常出现错误。本文针对不同问题,对其解法与思路进行系统性总结,帮助学生快速掌捏解题技巧。
一、利用数列概念知识解题
从概念层面来说,数列是以正整数集的有限子集作为定义域的函数,是一列具有顺序的数,在数列中,每个数都是数列的项.在数列问题解答时,可以利用数列的概念,即通项公式、求和公式等灵活解题.通过学生对数列概念的分析,锻炼学生数列问题解答能力,加深学生对数列知识的理解和掌握。
例1 已知数列{
}中,
,当n为奇数时,
,当n为偶数时,
.
(1)记
,写出b1,b2,并求数列{bn}的通项公式;
(2)求数列{
}的前20项和.
解析 (1)根据数列的通项公式概念,可以求解出a2,a4的值,进而可以求解出b1,b2的值,根据bn-bn-1=3,结合等差数列的定义,可以判断出数列{bn}属于等差数列,从而求解出数列{bn}的通项公式.
(2)根据数列{
}的通项公式可以得知,数列{
}的奇数项和偶数项分别是等差数列,根据前n项和公式求解即可.
对于此类数列问题解答时,需要根据数列的基本概念,直接套用数列公式即可。因此,在教学中,需要让学生深人理解数列概念知识,熟练掌握和应用基本公式,避免计算过程中出现错误,夯实学生数列基础知识,提高学生数学解题能力。
二、探寻“错位相减法”的教学
新课标强调:要尊重学生原有的认知水平,尽可能地为学生提供充足的思维活动空间,让学习经历一种思维自然生长的过程.在教学中,教师若能激活学生的思维,则不仅有助于学生理解与掌握知识和技能,还能让学生发现知识背后的数学思想方法,体会归纳演绎过程,为形成良好的数学观念奠定基础.学生原有认知体系中,与本节课相关的内容是等差数列前n项和公式的推导方法.基于此,教师可带领学生先回顾等差数列前n项和公式的推导过程,重温“等差数列形式上的倒序相加,其实结合的是数列项的性质”.由此,引发学生思考:求等比数列的前n项和,应从哪个角度进行分析?该如何构建公式?能否参考等差数列求和时应用的“倒序相加法”,获得一个常数列呢?当学生深入分析与探索以上问题后,教师还可以鼓励学生在原有基础上延伸思维,通过其他途径找到公式的推导方法.如从等比数列的定义出发,累加等式
.这种方法显然比直接构造方程更合理,与学生的最近发展区也更契合.随着探究的逐渐深入,以及创新方法的应用,学生不仅能体会到方程思想的妙处,还能辩证地认识各种解决方法之间的联系,学生的数学核心素养在自主探索中也能得以有效发展。
三、证明数列不等式
证明数列不等式在考试中也时常出现,这类问题通常比较复杂,是对学生等差、等比数列各项知识的综合考查,具有一定的难度.在解题时,需要利用基本性质,对通项公式、前n项和等内容进行简化,而后根据题目中给出的不等式进行合理的转化,进而对其进行证明。
例2设曲线y=xn+1(n∈N*)在点(1,1)处的切线与x轴交点横坐标为xn,令bn=(n+3)xn+2,证明:bn+1·1nbn>bn·1nbn+1.
证明因为y=xn+1(n∈N*),
所以
,
当x=1时,
,
所以曲线y=xn+1在点(1,1)处的切线方程为y-1=(n+1)(x-1).
令y=0,得x=
,
即xn=
,
所以bn=(n+3)xn+2=n+2,
要证bn+1·1nbn>bn·1nbn+1等价于
(n十3).1n(n+2)>(n+2).1n(n+3),
即证
>
.
令f(x)=
,x>3,
得
当x≥3时,lnx>1,1-lnx<0,x2>0,
所以
,f(x)在[3,+∞)上单调递减,
因为3≤n+2<n+3,
所以
>
,
即bn+1·1nbn>bn·1nbn+1成立.
四、利用历史复制式教学法结合
复制式教学法,也是直接运用数学历史的方法之一。在教学实践中,教师可直接为学生剖析数学史料中涉及的问题,带给学生身临其境之感,感受古人遇到数学问题时的思考方法,从中感受古人的智慧,理解数学方法,形成数学思维。例如,教学等差数列时,为学生讲授数列的通项公式后,教师可以给出若干习题要求学生完成,测试其对知识的掌握程度,做到温故知新。在数学问题设置方面,嵌入数学史内容。例如,《九章算术》中提到“今有金箠,长五尺,……斩末一尺,约重二斤,次一尺重几何?”这一问题就是等差数列各项求解问题,教师给出首项、末项和项数,要求学生求出剩余各项的值。《九章算术》中还提到“今有竹九节,……上四节容三升,求中间二节容多少?”这一问题属于等差数列的中间项求解问题。在《算法统宗》中提到“7人等差均钱,甲和乙均钱77,且戊、己、庚均钱75,求丙和丁各几钱?”也是等差数列中间项求解问题。由此可见,数学历史材料中与等差数列有关的实际问题相对较多,教师可以通过布置相关数学作业,引导学生迁移应用所学知识,启发学生思考课堂问题,辅助其体会古人思维,深入认识等差数列知识内容。
四、结语
数学是高中的基础学科,有利于学生逻辑思维能力的形成。数列是高中数学的重要内容,在高考中比重较大,不少数列题目难度大、综合性强,要求学生掌握相应的解题方法,提高学生解题能力。因此,作为数学教师,应当分析数列知识特点,加强学生基础知识学习,深人理解数列性质,归纳总结解题技巧,灵活利用解题技巧,提高学生数学解题能力。
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