季长征
(江苏省高邮中学,江苏 高邮)
在高三考试中经常遇到这类不等式,笔者尝试以专题的形式加以评讲,旨在从纷繁的解法中找到一些可以掌握的规律,提炼一些模型,帮助学生建构知识体系,提高学生的学习效率,本着以“以学生为主体,师生合作”的原则,和学生一起探索。
下面是一道原题“数列{an}的各项均为正数,Sn为其前n项和,且成等差数列。(3)正数数列{cn},令N*)。求数列{cn}中的最大项。”此题共有三问,我截取了最后一问,由第一问可知an=n,因此,要求数列{cn}中的最大项,即转化为研究数列{cn}的单调性,就变为证N*),笔者就如何用专题课讲解此不等式同大家一起分享。
师:该不等式是在什么条件下成立?是否有提示语在里面?
生1:大于等于3的正整数。
师:对,在遇到与正整数的有关命题,我们通常想到什么方法?
生1:数学归纳法。
师:下面请生1用数学归纳法完成此题。
生1:①当n=3时,34>43,所以原不等式显然成立。
②假设当n=k(k≥3)时结论成立,即kk+1>(k+1)k成立,也就是,则当n=k+1时,
生 1:(k+1)2>k(k+2)由此得
即(k+1)k+2>(k+2)k+1,故当n=k+1时亦成立,综上原不等式成立。
师:数学归纳法是一种由特殊到一般,从有限到无限思想的重要数学方法,是数学界的“多米诺骨牌”,此方法难点在想到用真分数性质,及如何运用好假设。学生解决此题能够体会数学归纳法的本质所在。
生2:老师,我觉得不等式nn+1>(n+1)n(n≥3,n∈N*)右边是正数,所以我把右边除了过来,我下面没走下去。
师:你卡壳的地方是?
师:你是否尝试带大于等于3的几个数试一试的?
生2:老师我算过了,我想到了!它是一个递减数列。
师:那下面怎么处理呢?
师:数学解题过程是在曲折中前进的,遇到问题从而产生新的思路,在思维不断求变的过程中,学生认识问题的能力得以提高,解题能力得到锤炼。
生3:老师我也想到证明单调性,但开始时我就转化为研究函数的单调性,然后不知道怎么处理了。
这样的求导方式让很多学生觉得惊奇不已,我让学生4到黑板上演示了详细过程,班级的气氛再次热烈起来。
师:现在请生3继续完成吧。
师:生4用的知识我们暂时不会,大家想想我们就没有其他方法了吗?
班级一片寂静……过了一会儿,我看到学生一筹莫展,做了一点提示,我们能不能将函数变变形,将它变成大家熟悉的函数求导呢?
师:研究数列单调性时,注意不能直接求导,数列虽是特殊的函数,但它不连续,所以要转化为函数求导,当对求导遇到困难时,在将函数变为过程中体现的数学的化归思想,化未知为已知,化陌生为熟悉。
师:这时,我趁热打铁。常规方法你们都已经说了,而且讲的非常棒。现在我来问大家对这个函数熟悉吗?大家异口同声说:“熟悉。”那么我们能不能把这道题向这个方面转化呢?
当n+1>n≥3时,f(n+1)<f(n),得nn+1>(n+1)n。
师:太棒了,将一道陌生的题目转化为我们大家再熟悉不过的题目了。要证此不等式nn+1>(n+1)n成立,想到数学的对称性,把n+1和n各放在一侧,想到了两边取自然对数,从而领悟出数学知识的内在联系可以通过对题目的结构理解而产生,利用数学上结构的对称美产生了思维的火花。化未知为已知,化陌生为熟悉。
课堂教学要基于学生的“最近发展区”,使所有学生都有所发展,尽量利用课本后课中出现的一些好素材,同时根据教学目的,采取横向或纵向的发散,让问题落脚点在大家熟悉的区域,通过教师引导,师生共同探究,师生共同感受到数学的统一美和完整美,最终目的是学生探究感悟数学的精髓,培养学生分析问题和解决问题的能力。