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高中数学—降维打击(一、问题转化的思想)

更新时间:作者:小小条

前言:

高中数学—降维打击(一、问题转化的思想)

高中常用的数学思想有函数与方程思想、数形结合思想、分类讨论思想、转化与化归思想,此外还有整体思想、建模思想等。

换句话讲,一是能够实现文字和数学语言的互换,即翻译能力,能读得懂题,知道这是要你干什么;二是会使用换元法,这个是贯穿在整个高中数学知识中的一个有力工具,在函数及导数问题中尤为重要;三具备把未知问题转化为已知问题的能力,这也就是上面所说的转化与化归思想,这种思想可以简化问题,实现对复杂问题的降维打击。

问题的转化,一般难以套路化,必须具体问题具体分析,由于会从一个知识点跳转到另一个知识点,这个往往在综合性大题的解答中,表现得格外明显。

下面举一个例子,看起来是一道数列的基本题,但当你看完第二问的解答后,你就会发现问题已经转化为另一个领域了。

分析:对于第一问,数列通项公式的求解方法,通常有公式法、累加法、累乘法、构造法和利用前n项和关系等等,这个会在数列的专项知识中有详细讲解,

我们观察给定的条件,

左边第一个分式的上、下标没有对齐,看能不能变换一下,让它与第二分式形式上一致。由数列前n项和关系知:

第一问,看起来也有些难度,但如果经过专门的数列知识训练,这还属于正常难度。下面我们重点看第二问。

第二问又定义了一个新数列,当第一问得到正确答案后,这个新数列的通项公式就是已知得了。理论上,这个新数列前2n-1的和,肯定与n的大小有关,是个变数,一个变数除以3,余数是定值吗,怎么确定这个余数呢?我们先把它写出来再分析。

对于等比数列的前n项和,我们复*一下,它的求和公式是:

下面怎么才能得到它除以3后得到的余数呢?如果在你学*二项式知识时,单独给你出个题,让你求这个表达式除以3后的余数,你应该会马上想到用二项式分解的方法,因为这是二项式的一个作用就是,判断某个数是否可以被另一个数整除。

我们再来回顾一下它的原理:

二项式展开形式为:

3K-1除以3,要想整除,还需要再减去2,所以它的余数是2。

如果脑子一时还想不明白,甚至以为余数为1时,可以随便带几个数进去看一下。比如,若k=1,k=2,k=3时,3K-1分别是2、5、8,这些数除以3,得到的余数都是2。

这个例子非常好,通过一个题的分析,把等差、等比数列的通项公式求法、前n项和求法,以及用到的构造方法都复*了,也把二项式的相关知识也复*了。即训练的某一专项知识,又通过知识点的关联体会了转化思想。

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