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【摘要】函数思想在研究数学问题时效果显著。数列可以看成是一种特殊的函数,利用函数的性质研究一些数列问题,可以发现解决问题的新思路、新方法,为数列问题的研究提供新的视角。求解数列项的最值、前n项和的最值、数列的单调性以及跟数列有关的不等式问题时,都可以用函数的方法开展研究。
【关键词】数列 函数思想
【中图分类号】G633.6 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089(2018)12-0144-01
一、从函数角度理解数列的概念
教材通过三角形数、正方形数的实例引入数列的概念,指出数列实际就是按照一定顺序排列的一列数。数列可以看成是定义在正整数集或其有限子集{1,2,…n}上的函数,然后将数列作为一种特殊的函数,对数列表示中的列表法、图象法、通项公式及简单的递推公式(解析法)也是借助于函数的研究方法进行的,实际分别对应着函数的三种表示方法。数列是一类特殊的函数,其定义域是正整数集或它的有限子集,解析式是,值域是当自变量从小到大依次取值1,2,3,…时的对应值,再次加深对函数三要素的理解。数列的通项公式可以看作是数列的函数解析式,要明确的是数列的图象是一系列孤立的点。
二、应用函数思想掌握数列知识
在讲解数列的通项公式时,举例:如数列1,2,3,4,5,…的通项公式是,类似于正比例函数。如数列的通项公式是,类似于反比例函数。数列其通项公式,也可以写成这两个通项公式形式上虽然不同,但表示同一个数列。正像每个函数关系不能都用解析式表达出来一样,也不是每个数列都能写出它的通项公式,这种形式类似于分段函数。
三、利用例题渗透函数思想
例题:已知数列的通项公式为,其中p、q为常数,且p≠0,那么这个数列一定是等差数列吗?判断一个数列是否是等差数列的方法:如果数列的通项公式是关于正整数n的一次函数,那么这个数列必定是等差数列。因而把等差数列的通项公式与一次函数联系起来。形如,一次项系数p就是这个等差数列的公差,首项是。若,是公差为0的等差数列,即为常数列。等差数列的图象是一次函数定义在正整数集上对应的点的集合。一次函数或常函数的图象是一条直线,而等差数列的图象则是这条直线上的离散的点。
等差数列的增减性:当时, 是递增数列;当时, 是递减数列;当时, 是常数列。
在等差数列前n项和中的例题:已知等差数列的前n项和为,求使得最大的序号n的值。
分析方法一:通项公式求前几项和最大,就是考察从哪项开始不为正。解得。也就是说因此,这个数列第8项为0对和的大小不产生影响,数列的第7项或第8项和最大。
方法二:等差数列的前n项和公式可以写成,所以可以看成函数当x=n时的函数值。另一方面,容易知道关于n的图象是一条抛物线上的一些点。因此,我们可以利用二次函数来求n的值。
解:由题意知,等差数列的公差为,所以
于是,当n取与最接近的整数即7或8时,取最大值。
四、总结
等差数列的前n项和公式是关于n的二次函数,但要注意这里的n属于正整数。点是在常数项为0的二次函数图象上。如果二次函数的对称轴横坐标是正整数,在顶点处取得最值;如果二次函数的对称轴横坐标不是正整数,在最接近对称轴横坐标的正整数处取得最值。
解等差数列的前n项和最大(最小)问题的常用方法有:(1)二次函数法:可用二次函数的最值来确定的最值,(2)图象法:可利用二次函数图象的对称性来确定n的值,使达到最大(或最小)。用函数观点解决等差数列的一些问题,可以起到意想不到的效果,尤其是在求最值得问题时,利用函数的图象及性质,能使问题很容易的解决。
通过上述分析与说明,在数列的教学中,把函数概念、图像、性质有机地融入到数列中,通过数列与函数知识的相互交汇,使学生的知识网络得以不断优化与完善,同时也使学生的思维能力得以不断发展与提高。不管是數学概念的建立,数学规律的发现,还是数学问题的解决都离不开数学思想方法的培养和建立,因此,在教学中要重视发掘在数学知识产生、形成、发展和应用中所蕴含的重要思想方法,尤其是函数思想贯穿于高中整个阶段,溶于数学知识的体系中,寓函数思想方法于平时的教学之中,要使学生把这种思想内化成自己的观点并应用它来解决问题。
参考文献:
[1]《高中数学教与学》,2011年02期.
[2]《中学教学参考》,2012年20期.
作者简介:李文婷(1981.8-),女,汉族,乌鲁木齐人,乌鲁木齐市第九中学,理学学士,一级教师,从事高中数学教学工作。
【关键词】数列 函数思想
【中图分类号】G633.6 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089(2018)12-0144-01
一、从函数角度理解数列的概念
教材通过三角形数、正方形数的实例引入数列的概念,指出数列实际就是按照一定顺序排列的一列数。数列可以看成是定义在正整数集或其有限子集{1,2,…n}上的函数,然后将数列作为一种特殊的函数,对数列表示中的列表法、图象法、通项公式及简单的递推公式(解析法)也是借助于函数的研究方法进行的,实际分别对应着函数的三种表示方法。数列是一类特殊的函数,其定义域是正整数集或它的有限子集,解析式是,值域是当自变量从小到大依次取值1,2,3,…时的对应值,再次加深对函数三要素的理解。数列的通项公式可以看作是数列的函数解析式,要明确的是数列的图象是一系列孤立的点。
二、应用函数思想掌握数列知识
在讲解数列的通项公式时,举例:如数列1,2,3,4,5,…的通项公式是,类似于正比例函数。如数列的通项公式是,类似于反比例函数。数列其通项公式,也可以写成这两个通项公式形式上虽然不同,但表示同一个数列。正像每个函数关系不能都用解析式表达出来一样,也不是每个数列都能写出它的通项公式,这种形式类似于分段函数。
三、利用例题渗透函数思想
例题:已知数列的通项公式为,其中p、q为常数,且p≠0,那么这个数列一定是等差数列吗?判断一个数列是否是等差数列的方法:如果数列的通项公式是关于正整数n的一次函数,那么这个数列必定是等差数列。因而把等差数列的通项公式与一次函数联系起来。形如,一次项系数p就是这个等差数列的公差,首项是。若,是公差为0的等差数列,即为常数列。等差数列的图象是一次函数定义在正整数集上对应的点的集合。一次函数或常函数的图象是一条直线,而等差数列的图象则是这条直线上的离散的点。
等差数列的增减性:当时, 是递增数列;当时, 是递减数列;当时, 是常数列。
在等差数列前n项和中的例题:已知等差数列的前n项和为,求使得最大的序号n的值。
分析方法一:通项公式求前几项和最大,就是考察从哪项开始不为正。解得。也就是说因此,这个数列第8项为0对和的大小不产生影响,数列的第7项或第8项和最大。
方法二:等差数列的前n项和公式可以写成,所以可以看成函数当x=n时的函数值。另一方面,容易知道关于n的图象是一条抛物线上的一些点。因此,我们可以利用二次函数来求n的值。
解:由题意知,等差数列的公差为,所以
于是,当n取与最接近的整数即7或8时,取最大值。
四、总结
等差数列的前n项和公式是关于n的二次函数,但要注意这里的n属于正整数。点是在常数项为0的二次函数图象上。如果二次函数的对称轴横坐标是正整数,在顶点处取得最值;如果二次函数的对称轴横坐标不是正整数,在最接近对称轴横坐标的正整数处取得最值。
解等差数列的前n项和最大(最小)问题的常用方法有:(1)二次函数法:可用二次函数的最值来确定的最值,(2)图象法:可利用二次函数图象的对称性来确定n的值,使达到最大(或最小)。用函数观点解决等差数列的一些问题,可以起到意想不到的效果,尤其是在求最值得问题时,利用函数的图象及性质,能使问题很容易的解决。
通过上述分析与说明,在数列的教学中,把函数概念、图像、性质有机地融入到数列中,通过数列与函数知识的相互交汇,使学生的知识网络得以不断优化与完善,同时也使学生的思维能力得以不断发展与提高。不管是數学概念的建立,数学规律的发现,还是数学问题的解决都离不开数学思想方法的培养和建立,因此,在教学中要重视发掘在数学知识产生、形成、发展和应用中所蕴含的重要思想方法,尤其是函数思想贯穿于高中整个阶段,溶于数学知识的体系中,寓函数思想方法于平时的教学之中,要使学生把这种思想内化成自己的观点并应用它来解决问题。
参考文献:
[1]《高中数学教与学》,2011年02期.
[2]《中学教学参考》,2012年20期.
作者简介:李文婷(1981.8-),女,汉族,乌鲁木齐人,乌鲁木齐市第九中学,理学学士,一级教师,从事高中数学教学工作。