第三讲解题的化归目标——形变题变上一讲提到解题的指导思想是“化归寻旧”,但怎样对题目进行化归,化归到什么形式
这就是本讲所要解决的两个重点问题——形变化归与题变化归.一、形变化归在数学问题的解答过程中,把问题的某一项信息或一组信息进行形式上的加工处理,使这项信息或这组信息与我们认知结构中(尤其是熟悉结构)的某项知识经验在形式上相近或相同,让问题由陌生变得熟悉,便于解题者思考和联想,为解题者拟订解题计划奠基铺路.这种处理信息的操作规律我们称为形变化归.如恒等变形、因式分解、配方、裂项、添项、换元、分类、移图、补形、数学语言化等解题方法都是形变化归在解题实践中的具体体现.从根本上说,这些解题手段没有改变问题信息的实质和内容,只是使信息的表述形式发生了变化.[例 1] 在数列{an}中,已知 a2=15,an+1=2an+3n(n∈N*),求数列{an}的通项公式.[解] 当 n=1 时,由已知,得 a2=2a1+3,即 15=2a1+3,解得 a1=6
由 an+1=2an+3n,①两边同时除以 3n+1,得=2×+,即=×+
②设 bn=,则②式变为 bn+1=bn+
③设 bn+1+m=(bn+m),即 bn+1=bn-,令-=,解得 m=-1
则 bn+1-1=(bn-1),④所以数列{bn-1}是一个首项为 b1-1=-1=-1=1,公比为 q=的等比数列,故 bn-1=1×n-1,即 bn=1+n-1
由 bn=,得 an=3nbn=3n=3n+3·2n-1(n∈N*).⑤[反思领悟] 此题解答中从①到②等式两边同除以 3n+1,从②到③是换元;从③到④是待定系数法;从④到⑤又是换元,这些恒等变形手段没有改变问题信息的实质,只是改变了信息的表述形式,但是,这种变形化归手段使信息清晰化、简单化,将一个复杂的递推数列{an}转化为一个简单的等比数列{bn-1}.[例 2]