数列即函数,有听说过吗?看我用函数观点求解数列最值范围问题

   函数即数列,这是一种思维!

 数列其实是一种特殊的函数,具有函数所具有的默写性质,但又受其本身的定义域(n∈N*)的限制。

            数列在高考中的考察:

          一是数列的基本概念;

          二是数列的运算以及运用数列的性质求数列的基本量问题;

          三是数列与不等式、数列与解析几何的交汇与综合;

          数列中基本量,如:首项、第n项、公差、公比、项数、前n项和等。在知道一些量求其他未知量时(也即所谓的“知三求二”这类基本题型)通常用方程思想求解问题。

          数列通项公式、前n项和公式是特殊的函数,通项公式可视为n为变量的一次函数;前n项和可视为n为变量的二次函数。在求最值问题的时候,往往需要构造函数,通过函数的单调性,函数的图像性质来解决最值和范围问题,这也是函数思想在数列中的应用。

   例1、事关函数和数列相关的综合问题,落脚点又在数列的通项和通项最大值上面。

解题策略:

这是一个典型的函数方程思想在数列综合问题上的应用,

针对第一问,我们通过对数的运算性质,带入函数中,可得

通过解答,我们发现如果不借助方程观点,套用数列的求法,很是麻烦,采用了一元二次求根公式之后,问题瞬间简单了很多。

针对第二问,我们观察求数列最值,此时我们的思维有两种:

第一、借助函数的单调性,如果数列是一个单调递增的数列,那么结合函数的图像,我们可以很快的判定数列的增减性。从而确定他的最大值最小值。通过数列的n的取值,我们初步判定数列是一个单调递减数列,那么他的最大项就是n=1的时候的取值。

第二、我们可以借助不等式的性质,从而确定最大值的项数。具体如下:

这不等式,函数,方程三位一体,在数列的最值问题中凸显的很是明显。


我们再看:

例2:

解题策略:

这个题目是我们常见的2个数列中的等差数列的前n项和问题,这里大家就要研究等差数列的前n项和公式啦。

通过这3个公式,大家会发现,第(3)个公式比较简洁明了,而且和函数挂钩,就是我们无论是初中还是高中,都最为常见的二次函数。通过二次函数的图像和性质,我们能发现等差数列的前n项和公式对应的函数图像是一个过坐标原点的抛物线,而抛物线自身是一个轴对称图形,这里条件中S3=S11,借助对称轴,可知n=7的时候,函数达到最大值或者是最小值,再结合a1<0,数列对应的函数图像如图所示:

大家可以看出数列函数化的便捷之处了吧,快准狠啊!

有没有觉得函数化很厉害!

给大家几个小练习,大家可以自己去感悟一下这个函数在数列中的应用的妙处。

        这些小练习都是基于等差数列的函数处理手法而应运而生的,这里需要大家参透前n项和公式中的第三个公式,不断的结合二次函数图像给出这类问题的巧妙解法。

        通过训练,你会发现用函数的观点解决数列问题真的很妙。完全颠覆了数列的常规思维方式,是解决数列综合问题的杀手锏之一,请大家务必多多研修。

        好了,今天就将这么多,函数与数列的综合最值问题有很多经典例题,这里就不一一来说了,最后再剧透一下下次内容,函数方程思想在解析几何中的应用。


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