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2014年高考山东理科数学19题的感想

日期:2018-06-15 20:17:07 浏览次数:
http://img1.qikan.com.cn/qkimages/zxsh/zxsh201404/zxsh20140428-1-l.jpghttp://img1.qikan.com.cn/qkimages/zxsh/zxsh201404/zxsh20140428-2-l.jpg
  自2007年山东实施新课标高考以来,对数列的考查无一例外(当然除2009年略有不同)的采取了一种固定的考查模式:第一问求数列的通项公式;第二问求数列的前n项和.基本上所有的求和方法都有所涉及:乘公比错位相减法,裂项相消法,分组求和法,根据n的奇偶性分类讨论,并项求和法等.人们猜测2014年的高考数列会考哪种求和方法?我想在各种求和方法都训练到位的前提下,今年的数列题目应该不算是个难题.
  题目 已知等差数列{an}的公差为2,前n项和为Sn,且S1,S2,S4成等比数列.
  (Ⅰ)求数列{an}的通项公式;
  (Ⅱ)令bn=(-1)n-14nanan+1,求数列{bn}的前n项和Tn.
  该题目的新颖之处在于第二问,进行了绝妙的创新设计,要求考生准确掌握数列的基本思想,同时也对思维的灵活性提出了较高的要求.当看到通项公式bn=(-1)n-14nanan+1=(-1)n-14n(2n-1)(2n+1),大部分同学会一下子想到“裂项相消法”,但是用传统的裂项法却很难办;又看到(-1)n-1也会联想到分类讨论或者是“并项求和”等思想方法.
  解法1 裂项求和法.
  裂项方法之一:在尝试了“裂差”的失败之后,同学们应该能够想到这样的一种“裂和”的方法:bn=(-1)n-14n(2n-1)(2n+1)=(-1)n-1(12n-1+12n+1),然后写出Tn的表达式Tn=(11+13)-(13+15)+(15+17)-(17+19)+…+(-1)n-1(12n-1+12n+1).
  观察前几项的抵消规律:每一项中的第二个数与它后一项的第一个数相抵消,由特殊到一般,归纳出Tn的一般表达式.显然再由n的奇偶性决定了最后一项是“+”号还是“-”号,因此这个题目很自然地想到根据n的奇偶性去讨论:
  ①若n为偶数,则Tn=(11+13)-(13+15)+(15+17)-(17+19)+…-(12n-1+12n+1)
  =1-12n+1=2n2n+1.
  ②当n为奇数,则Tn=(11+13)-(13+15)+(15+17)-(17+19)+…-(12n-3+12n-1)+(12n-1+12n+1)
  =1+12n+1=2n+22n+1.
  裂项方法之二:由传统的裂项方法想到:因为2(2n-1)(2n+1)=12n-1-12n+1,所以bn=(-1)n-14n(2n-1)(2n+1)=(-1)n-1(12n-1-12n+1)2n=(-1)n-1(2n2n-1-2n2n+1),
  所以Tn=(21-23)-(43-45)+(65-67)-(87-89)+…
  =2-23-43+45+65-67-87+89+…
  =2-(23+43)+(45+65)-(67+87)+89+…
  结合着“并项求和法”,根据n的奇偶性,由特殊到一般的归纳出Tn的表达式.
  在该解法中要求对通项进行裂项的灵活性比较高,其实在近几年的高考题中也给我们传递了这样一种信息:在传统的方法上不断的进行创新,达到知识与能力的完美融合.
  裂项法求和关键在于拆项、消项.因而具有较强的技巧.在平时的解题训练中不应生搬硬套,而应灵活应用,常见代数式的裂项要适当的了解,例如:
  an=2n-33n=n-13n-1-n3n;
  1n×(n+1)×(n+2)=
  121n×(n+1)-1(n+1)(n+2);
  1n×(n+1)×(n+2)×(n+3)=
  131n×(n+1)×(n+2)-
  1(n+1)×(n+2)×(n+3)2n+3n×n+1×n+2=2n+1×n+2+3n×n+1×n+2.
  解法2 并项求和法.
  bn=(-1)n-14n(2n-1)(2n+1),由代数式的结构特点:正负交替变换,不难想到并项求和法.
  Tn=41·3-83·5+125·7-167·9+209·11-2411·13+…
  =(41·3-83·5)+(125·7-167·9)+(209·11-2411·13)+…
  =41·5+45·9+49·13+…
  并项之后,认真观察该代数式具备了裂项相消法求和的条件,因此,可以得到:
  Tn=41·5+45·9+49·13+…=(11-15)+(15-19)+(19-113)+…
  当然,要对n的奇偶性进行讨论.
  当n为偶数时:
  Tn=41·3-83·5+125·7-167·9+209·11-
  2411·13+…+4(n-1)(2n-3)·(2n-1)-
  4n(2n-1)·(2n+1)
  =
  (41·3-83·5)+(125·7-167·9)+(209·11-2411·13)+…+4(n-1)(2n-3)·(2n-1)-4n(2n-1)·(2n+1)
  =
  41·5+45·9+49·13+…+4(2n-3)·(2n+1)
  =
  (11-15)+(15-19)+(19-113)+…+(12n-3-12n+1)
  =11-12n+1=2n2n+1.
  当n为奇数时:因为此时n-1为偶数,所以Tn-1可以用上当n为偶数时的结论直接得出,
  Tn=Tn-1+bn=
  2(n-1)2(n-1)+1+(-1(本文来自:WWw.bDFQy.com 千 叶 帆文摘:2014年高考山东理科数学19题的感想))n-14n(2n-1)(2n+1)
  =
  2(n-1)2n-1+4n(2n-1)(2n+1)
  =
  4n2+2n-2(2n-1)(2n+1)=2n+22n+1.
  在整个过程中,采取的是“先并项,再裂项”分类讨论的解题思路.
  虽然上述两种解答方法有些细微的不同,但是方法并不陌生,都是可以与以往的解题方法联系起来,进行适当的创新,把多种求和方法联系起来.本题第(Ⅱ)问还可以用数学归纳法进行证明.因此在备考过程中一定要把每一种求和方法训练到位,体会求和过程中包含的数学思想方法.

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