摘要:如果遇到数列和函数,一般利用函数的性质,图像研究数列问题,利用数列的范围,公式,求和方法对相关式子化简变形,注意数列与函数的内在联系,灵活运用函数的思想方法求解,在问题的求解过程中往往会遇到递推数列,因此掌握递推数列的常见解法有助于数列综合问题的解决。
关键词:核心素养;数列;解题
2017年高考已经过去几个月了,数学的硝烟渐渐散去,却让我们看到了高考的方向,加强理性思維考察,突出选拔性,对于数列,我认为体现了基础性,综合性,应用性和创新性。考察数学核心素养,体现了数学的科学价值和理性价值。数列是一种特殊的函数,故数列有着许多函数的性质。等差数列和等比数列是两种最基本,最常见的数列,它们是研究数列性质的基础,与函数,方程,三角,不等式内容有着广泛的联系,在实际生活中也有着广泛的应用,随着高考对能力要求的进一步提高,这部分内容将会是重头戏,特别是数列和不等式,这几年高考中的数列难题总是和不等式有关,而这恰好就是一个特别的难点,下面我用一个例题来说:
【例】已知各项均为正整数的数列{an}满足 an
(1)当k=3,a1a2a3=6时,求数列{an}的前36项的和S36;
(2)求数列{an}的通项公式an;
(3)若数列{bn}满足bnbn+1=-21·12an-8,且b1=192,其前n项积为Tn,试问n为何值时,Tn取得最大值?
分析:(1)设cn=a3n-2+a3n-1+a3n,由an+3=3+an,得cn+1=cn+9,所以数列{cn}是公差为9的等差数列,由此可求数列{an}的前36项的和S36;
(2)确定a1=1,a2=2,a3=3,且an+3=3+an,从而可求数列的通项公式;
(3)根据bn·bn+1=-21·12an-8,可得bn+1·bn+2=-21·12an+1-8,从而可得{b2n},{b2n-1}都是以12为公比的等比数列,由此可求数列{bn}的通项,进一步确定n≥13,n为奇数时,|T2|<|T4|<…<|T12|,|T12|>|T14|>…;n为偶数时,|T1|<|T3|<…<|T13|,|T13|>|T15|>…,由此可得结论。
解答:解:(1)当k=3,a1a2a3=6,则a1+a2+a3=6.
设cn=a3n-2+a3n-1+a3n,由an+3=3+an,得cn+1=cn+9,所以数列{cn}是公差为9的等差数列,
故S36=c1+c2+…+c12=12×6+12×112×9=666.(4分)
(2)若k=2时,a1+a2=a1·a2,又a1 所以a1·a2<2a2,所以a1=1,此时1+a2=a2,矛盾。(6分) 若k=3时,a1+a2+a3=a1·a2·a3,所以a1·a2·a3<3a3,a1·a2<3, 所以a1=1,a2=2,a3=3,满足题意。(8分) 若k≥4时,a1+a2+…+ak=a1·a2·…·ak,所以a1·a2·…·ak 又因为a1·a2·…·ak-1>1×2×…×(k-1)≥2k-2>k,所以k≥4不满足题意。(10分) 所以,a1=1,a2=2,a3=3,且an+3=3+an, 所以a3n-2=a1+3(n-1)=3n-2,a3n-1=a2+3(n-1)=3n-1,a3n=a3+3(n-1)=3n, 故an=n.(12分) (3)因为bn·bn+1=-21·12an-8,所以bn+1·bn+2=-21·12an+1-8 所以bn+2bn=12,所以{b2n},{b2n-1}都是以12为公比的等比数列, 所以bn=3·26·12n-12,n>1,n为奇数-14×12n2-1,n>2n为偶数。(14分) 令|bn·bn+1|<1,即-21·12n-8<1,∴12n-8<121, 所以n≥13,n为奇数时,有|b1·b2|>1,|b3·b4|>1,…,|b11·b12|>1,|b13b14|<1,|b15·b16|<1, 从而|T2|<|T4|<…<|T12|,|T12|>|T14|>…, n为偶数时,有|b2·b3|>1,|b4·b5|>1,…,|b12·b13|>1,|b14·b15|<1,|b16·b17|<1, 从而|T1|<|T3|<…<|T13|,|T13|>|T15|>…, 注意到T12>0,T13>0,且T13=b13·T12=3T12>T12, 所以数列{bn}的前n项积Tn最大时n的值为13。 点评:本题考查数列的通项与求和,考查学生分析解决问题的能力,确定数列的性质是关键.利用不等关系去唯一确定数列。 四、 总结 解等差数列,等比数列时,首先要认真审题,深刻理解问题题型,理清蕴含在题目中的数学关系,把实际问题抽象为数学中的等差等比数列问题,然后求解。如果遇到数列和函数,一般利用函数的性质,图像研究数列问题,利用数列的范围,公式,求和方法对相关式子化简变形,注意数列与函数的内在联系,灵活运用函数的思想方法求解,在问题的求解过程中往往会遇到递推数列,因此掌握递推数列的常见解法有助于数列综合问题的解决。解综合题的成败在于审清题目,弄懂来龙去脉,透过给定信息的表象,抓住问题的本质,揭示问题的内在联系和隐含条件,明确解题方向,形成解题策略。 作者简介: 颜瑞生,江苏省常州市北郊高级中学。