简 约 而 不 简 单——谈一道数列不等式题的探究之旅

(整期优先)网络出版时间:2022-04-24
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简 约 而 不 简 单——谈一道数列不等式题的探究之旅

陈 彬

浙江省诸暨中学暨阳分校

摘要:本文以一道简约的数列不等式题为例,从一题多解中探索思维的生长点,力求一题多变,并积极寻求一题多思,追根溯源,彰显了简约题 “不简单”的研究价值。

关键词:数列不等式 一题多解 一题多变 一解多题


1 研究现状

传统的复习课教学无非是题目的堆砌加大量的模仿训练,学生只知其然不知其所以然,尽管有大量的模拟训练加持,但在实战演练时经常束手无策,难以出类拔萃。本文以一道简约的数列不等式题为例,希望在这方面有所改进。

2 研题过程

2.1 题目呈现

求证:62651781cdd01_html_7081b5318db93c4c.gif .

这是一道简约又很普通的数列不等式题,解法也是常规的:如数学归纳法、放缩法、基本不等式、作差比较法、综合分析法、分母有理化等,一题多解不是为了炫耀解法的多样性,而是为了寻求最简洁的解法,也为能深入研究一题多变、一法多用提供依据。

2.2 方法优选

随着探究的深入,发现分母有理化具有较好的研究推广价值,证明如下: 62651781cdd01_html_878391cc1309259.gif

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62651781cdd01_html_7081b5318db93c4c.gif ,证毕

平凡简单的解题活动中依然留存“火热”的思考过程:分母有理化为我们推进一题多变研究提供了思路.

2.3 变式训练

变式1:求证:62651781cdd01_html_c7eadb7c08ac7418.gif .

变式2:求证:62651781cdd01_html_6dfa5af1087c63fa.gif

变式3:求证:62651781cdd01_html_bcd6284415c2e99b.gif

变式4:求证:62651781cdd01_html_2487c4eecd0ab21a.gif

变式5:求证:62651781cdd01_html_539045c2f8f6ced0.gif

变式6:求证:62651781cdd01_html_65957c9f87c239cd.gif

变式7:求证:62651781cdd01_html_78bcd28af127e6ef.gif 对一切正整数62651781cdd01_html_91a32e31e2476724.gif 都成立,求整数62651781cdd01_html_f3ea5a177a660790.gif 的最小值.

变式8:求证:62651781cdd01_html_c8635f30c70df0bb.gif

2.4 背景挖掘

当然对一个数学问题的思考,不仅体现在对解法的探究、优化、变式、推广应用上,更应该关注问题的本质,并进行及时反思和归纳整理,这让深入研究一题多思成了必要.

构造函数62651781cdd01_html_d1c338561a6b0a74.gif 并作出其图像,则不等式左边部分左边可看作是如图所示的62651781cdd01_html_91a32e31e2476724.gif 个小矩形的面积之和,根据N-L公式(微积分基本定理)知,62651781cdd01_html_358e9a69e1fc5b76.gif ,而62651781cdd01_html_cc0cdc6cb4fffe3a.gif =62651781cdd01_html_12b9e2820a4f8b3.gif ,即得证.

2.5 拓展延伸

追根溯源,在高观点下对该数列不等式作出了几何解释,通过数形的转化,提高思维的灵活性、形象性、直观性,也为进一步寻找命题提供了灵感。

命题1:62651781cdd01_html_dce2914ddad11d1d.gif

命题2:1+62651781cdd01_html_a93bee2cbaed63ab.gif

命题3:62651781cdd01_html_e43b6a95a77fc18f.gif

命题4:62651781cdd01_html_733f930c9dfa3b15.gif

通过一题多解、一题多变、一题多思等多种方式挖掘试题的研究价值,为更好的提升备考水平增加了筹码。

3 研究总结

本文通过对该数列与不等式题的深度探究,为我们研题、命题引领了方向,以此为准引导学生把握数学本质,积极倡导“研透一题,胜做十题”的解题新模式,就是不断夯实学生的基础知识、提升其灵活应用能力,提升对基本思想的理解,具体问题具体分析的变通能力,从而提升其分析问题、解决问题的能力,这正是核心素养视角下数学解题教学的必由之路。