李乃洋
江蘇省海門中學 (226100)
對一道高三數列??碱}的閱卷思考*
李乃洋
江蘇省海門中學 (226100)
已知數列{an}中,a1=1-λ,an+1=3an+λ(2n-1),n∈N*,λ為常數.
(1)設bn=an+λn,求證:數列{bn}為等比數列;
(2)求數列{an}的前n項和Sn;
(3)若S3為數列{Sn}的最小項,求實數λ的取值范圍.
第(3)問考場學生的主要做法有如下幾種:

點評:上述錯解問題在于“n≥3時,Sn+1≥Sn恒成立;n≤2時,Sn+1≤Sn”?{Sn}中最小項為S3;而S3為數列{Sn}的最小項推不出{Sn}一定滿足S1≥S2≥S3,S3≤S4≤S5…這樣的單調特點,該做法的學生沒有找到問題正確的等價轉化思路.

點評:上面不完善的解法利用了最值的必要條件即S3在局部最小,得到的λ范圍并不一定保證使得其為整個定義域上的最小項,所以該解法缺少充分性論證.
(3)漂亮的解法:

點評:解法1從數列{Sn}自身單調性入手,通過作差Sn+1-Sn確定其符號,證明發現數列從第3項開始具有遞增特點,結合前幾項的大小關系明確了最值項的位置.

點評:解法2也是從{Sn}單調性入手,但該類學生做法是靈活運用函數與導數知識處理單調性問題,解題方法能體現對“數列是一類特殊的函數”本質的理解,不愧為一種漂亮的解法.
(4)沒有(或很少)看到的解法:
點評:解法3也是從數列{Sn}的單調性角度論證,但該解法直接將數列化歸為一般的函數,利用導數研究定義域連續的函數單調性,在此基礎上再回歸到研究定義域是正整數(子集)的數列{Sn}的大小變化規律.
點評:解法4是從數列{an}自身的單調性出發,考慮an值的符號對求和Sn的影響.考生要理解S3最小?a1+a2+a3達到和最小,a1+a2+a3+a4+…+ai(i≥4)開始變大,所以需要判斷ai(i≥4)往后的取值符號.
1.學生暴露的理解缺陷
(1)對題目中概念的理解誤區:“若S3為數列{Sn}的最小項,求實數λ的取值范圍”中“最小項”指的是什么含義?誤區1:S1,S2,S3遞減,而S3往后遞增,這里把{Sn}性質過于特殊化,因為題目并沒有說明數列{Sn}的單調性情況,存在數列的波動性可能或周期性可能;誤區2:最小項?S3≤S4且S3≤S2,這種解法反映部分考生對“最值”是函數定義域上的“整體”性質理解不夠.

2.閱卷帶給教學的啟發
(1)復習教學要重視引導學生對概念學習的回歸.此題中涉及最小值的概念,在函數中最值的定義是:設y=f(x)的定義域為A,如果存在x0∈A,使得對于任意的實數x∈A,都有f(x)≥f(x0),那么稱f(x0)為y=f(x)的最小值,記為ymin=f(x0).從定義中要請學生辨析“最小值”和“極小值”的區別,容易發現最小值是函數定義域上的整體性質,強調對定義域內的x的任意性,也可以轉化為一種恒成立問題.
(2)復習教學要重視督促學生對常見問題(題型)解法的研究.以此題為例,學生有多種解題思路,但就個體而言參差不齊.所以講評試卷時可以讓更多學生來說一說(議一議)對題目解法的理解:(Ⅰ)通性通法的角度,數列的最值問題一般可以從什么角度入手?(Ⅱ)知識與方法的聯系,數列是一類特殊的函數,對研究數列最值問題有哪些幫助?(Ⅲ)提問中特征表述的歸納.問題是關于求參數λ的范圍,平時教與學中對參數范圍的常見問題類型及解法做過一定總結歸類,可以為后續解題較快找到合理解題思路奠定良好基礎.
*本文為海門市徽課題《高中數學解題反思能力培養探究》研究部分成果.