
在数学竞赛的舞台上,各类颇有难度、思维含量高的问题层出不穷,考验学生的数学素养与解题能力.笔者在探索两道数学联赛题的解题过程中,从最初的困惑到逐渐深入探究,寻求解题的关键,从而进一步挖掘出背后的数学规律.希望通过分享这一探究历程,激发学生对数学学习的兴趣,培养其善于思考与提问的习惯,体会数学探究的乐趣与价值
1试题分析
题1已知正整数数列
满足 an+2=an+1+
),若 a11=157 ,则 a1=
题2已知数列
满足 an+2=an+1+an(n∈ N* ),若 a7=8 ,则 a1+a2+a3+…+a10=
题1、题2分别是2014年全国高中数学联赛湖北、天津预赛试题,这两道题都是以斐波那契数列为背景设计,题1要研究 a11 与 a1 的关系,题2则要研究前10项和 S10 与 a7 的关系.根据斐波那契数列的递推关系 an+2=an+1+an(n∈N*) 可知,只要给定前2项 a1,a2 的值,数列
也就随之确定,即数列
的任何一项都能由 a1,a2 线性表示,当然,前 n 项和 Sn 也应能由 a1,a2 线性表示.
据此分析,可得到一个统一的解题思路:以 a1 .a2 为基本量,先表示数列
的任何一项及前 n 项和 Sn ,然后再研究项与和的关系.
2线性关系的探究
通过归纳,很容易发现结论: a1,a2 的系数就是斐波那契数列中的项.于是引入斐波那契数列
.
,众所周知,其通项公式xn=
).接下来探究用 a1,a2 表示 an 的推导过程.
由递推关系
,依次可 得, α3=a1+a2=x1a1+x2a2,a4=a2+a3=x1a2+ (204
x2a2)+(x2a1+x3a2)=x3a1+x4a2,a6=a4+a5= (x2a1+x3a2)+(x3a1+x4a2)=x4a1+x5a2……
由此归纳得
,要严格证明可利用数学归纳法.(过程略)
下面是用 a1,a2 表示 Sn 的推导过程
当 n⩾3 时
(204号
實由饅
電运藍用等比数列求和公式,得
,同理
xn+1-1.于是 Sn=xna1+(xn+1-1)a2(n⩾3) ,经检验n=1,2 结论也成立.
综上所述,我们得到结论1.
结论1:若数列
满足 an+2=an+1+an(n∈ (204号N∗ ),则有 an=xn-2a1+xn-1a2 ( n⩾3. 与 Sn= xna1+(xn+1-1)a2 成立.
3联赛题统一解
有了