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数列题探究

2013-03-27 08:43:56 责任编辑:admin 来源: 浏览次数: [字体: ]

 

黄俊峰 袁方程 
湖北省大冶市第一中学   435100
E-mail:flame3140@163.com
高考除了要考查学生的基础知识和常用的数学思想方法外,还要考查学生的逻辑思维能力、运算能力、空间想象能力和综合运用数学知识分析问题、解决问题的能力以及创新意识,特别是高考命题将“知识立意”变为“能力立意”以来,注重在知识的交汇处设计试题,这就要求高三数学老师不但认真研究《考试说明》)和教材外,还要求深入钻研历年来(特别是近几年来)的高考试题,这样才能有利于高三数学教学。基于这一点,笔者通过对历年高考数学试题的深入研究,发现高考数学试题主要来源于以下五个方面:即将课本中的例题与习题、历年的高考试题、历年的初高中数学竞赛试题、高等数学试题进行加工、改造、演变成为高考试题,还有个别的创新试题。下面举个例子来说明高考数学试题来源于历年的高考试题。
题目:(2009年高考山东理科第20题)等比数列{ }的前n项和为, 已知对任意的    ,点,均在函数且均为常数)的图像上.(1)求r的值;     
2)当b=2时,记 ,证明:对任意的  ,不等式成立
1.命题意图及解法
   本题主要考查了等比数列的定义,通项公式,以及已知求的基本题型,并运用数学归纳法证明与自然数有关的命题,以及放缩法证明不等式.
   分析:本题难在第(2)问,而第(2)问的实质是证明不等式>   
标准答案对不等式①的证明比较复杂,下面针对不等式①作进一步的研究和探讨。
2.不等式①的渊源
    不等式①曾在很多次高考中出现,如:
(2009年高考广东理科第21题)已知曲线.从点向曲线引斜率为的切线,切点为.(1)求数列的通项公式;
(2)证明: .
      本题第(2)问左边证明不等式<,即证明不等式<     
2009年高考福建理科第22题) 已知函数f(x)=ln(1+x)-x(1)求f(x)的单调区间;
 (2)记f(x)在区间(n∈N*)上的最小值为,令an=ln(1+n)- .
    如果对一切n,不等式恒成立,求实数c的取值范围;
求证: -1
本题第(2)问中②必须要证明不等式<,即证明不等式<   
(1998年全国高考文科第25题)已知数列{bn}是等差数列,b1=1,b1b2+…+b10=100.
(1)求数列{bn}的通项bn;(2)设数列{an}的通项an =lg(1+ ),记Sn是数列{an}的前n项的和.试比较Sn lgbn+1的大小,并证明你的结论.
    本题由(1)可得,比较Sn lgbn+1的大小实质上是在比较与
的大小关系,这又归结到证明不等式    
    其实这个不等式的雏形最早出现在1985年上海高考数学理科卷第八题,原题如下:求证  
    这五个不等式的本质是一样的,为了方便起见,我们证明下面的不等式⑥就可以了,  
3.不等式⑥的证明
证法1:构造数列,使,从而
,故>,即数列单调递增,又>1,>1,所以>1,即
证法2:构造数列的积。设,设数列的积为,即 =,易求得,而< =>0,故>,即
证法3:构造对偶式。记P=,Q=,则
P=> =Q,即P>Q,则>PQ=2n+1,即P>,也就证明了
证法4:利用假分数的一个性质可得
证法5:累乘法。由2n=>可得>,令n=1,2,,n,然后累乘可得
证法6:利用重要不等式。因为>,>,,>,所以 =
证法7:>0,>,依次取m=2,4,6,,2n并累乘得
证法8:数学归纳法。(i)当n=1时,易验证⑥式成立.
(ii)假设当n=k (k≥1)时,⑥式成立,即(1+1)(1+… ·(1+ )>,
那么,当n=k+1时,(1+1)(1+… ·(1+ )(1 ) (1 )
=(2k+2).
∵ [ (2k+2)]2-[ ]2==>0,
(2k+2) > =
因而 (1+1)(1+… ·(1+ )(1 )>.
这就是说①式当n=k+1时也成立.
由(i),(ii)知①式对任何正整数n都成立.
证法9:利用贝努利不等式的一个特例 (此处 )
4.后记
从上述对不等式①的渊源分析以及解法分析来看,命题者动了很多心思,综合了很多数学知识点,出了一道数学思想和方法的“大汇合”的好题。本题的多种解题策略无不将数学的简单美,对称美,和谐美,奇异美与问题的条件和结论自然融合,同时还警示我们用题海战术处理高考年复习是徒劳的,教师必须高瞻远瞩地研究和探讨历年高考经典试题,分析这些题目的背景以及更深层次的东西,挖掘其数学思想和方法,从内涵和外延两个角度去认识和理解,这样我们的高考复习既高效又省力。
总之,我们通过对历年(特别是近几年)来高考试题的深入研究,弄清楚这些试题的来源和命题者的考查意图,这样有助于把握高考的复习方向和有针对性的进行综合训练,为学生在高考中取得优异成绩是一项必不可少的工作。
 
 
 
 
 
本文发表于《中学生数学

 

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