王丽君
数列最值问题往往具有较强的综合性,常与函数、不等式、平面几何、向量等知识相结合.求解数列最值问题,需先运用等差和等比数列的通项公式、性质、前 n 项和公式求得并化简目标式,然后采用合适的措施求其最值.那么,有哪些措施呢?下面结合实例予以介绍.
一、利用数列的单调性
数列作为一种特殊的函数,具有单调性.如同求函数最值问题的思路一样,可以先判断出数列的单调性,然后根据数列的单调性来求最值.判断数列的单调性,往往要将数列的前后项 an 、an +1相减或相除,以比较前后项之间的大小关系,若 an > an +1 ,则函数单调递减;若an < an +1 ,则函数单调递增.
解答本题,要先根据等比数列的前 n 项和公式求得 bn 的表达式;然后将 bn +1、bn 作商,从而判断出数列的单调性;再根据n 的取值情况和数列的单调性,找出数列的最大项.利用数列的单调性是求解数列最值问题的简便方法之一.
二、运用基本不等式
基本不等式是解答最值问题的一种重要方法.在求解数列最值问题时,可将目标式化为两项之和或积的形式,并使其中之一为定值,便可根据基本不等式求得目标式的最值.在運用基本不等式求最值时,还需要确保“一正”“二定”“三相等”的条件成立.
例2.设 bn =2n ,试求 f(n)=(n ∈ N )?的最大值.
变形后的目标式的分母中含有 n、两式的和,且其积为定值,而两式都为正数,可以运用基本不等式求最值.需要注意的是,在求得最值后,还要检验等号成立的条件是否满足题目要求.
三、数形结合
由于数列是一种较为特殊的函数,而函数有数与形的双重特征,所以在求解数列最值问题时,可画出数列的图形,通过数形结合来求最值.值得说明的是,数列的图形是由一些孤立的点构成的,因为其定义域为 N .在图形上找到一些临界的位置,如最高点、最低点、切点、交点等,据此建立关系式,即可解题.
解答数列最值问题,要仔细研究数列的特点、规律、性质,从不同方向与角度进行思考,力求寻找到最简便的方法,以达到高效解题的目的.
(作者单位:江苏省包场高级中学)