裂項(xiàng)相消絕技----1換大根n
今天先來看這樣的一個(gè)問題

先說常規(guī)的解法

下面給出給有趣的原創(chuàng)解法

大家看上面表達(dá)式中的1和下面的n,大家注意,交換上面的1和n之后,你就可以得到下面的表達(dá)式

你知道這個(gè)是啥嗎?這個(gè)就是答案,只需要5秒,這個(gè)計(jì)算結(jié)果快的好像騙人似的。
要不我們換個(gè)題目行不行,可以,再來看一個(gè)求如下這個(gè)數(shù)列的前n項(xiàng)和。

只要交換紅色的1和n就會(huì)得到

嗯,這就是答案。
我這里先說結(jié)論吧:分母為二次函數(shù)的分式表達(dá)式的前n項(xiàng)求和,一般先對(duì)分母進(jìn)行因式分解,令分母等于0,可以解出兩個(gè)根,(只有當(dāng)根之間的差為整數(shù)時(shí),才可以用裂項(xiàng)相消的方法求和)當(dāng)根距(大根減小根)=1時(shí),
該數(shù)列的前n項(xiàng)和=分子的1和分母中大根對(duì)應(yīng)的n交換后得到的表達(dá)式,這個(gè)步驟用一句話概括是:1換大根n
也就是說:當(dāng)根距=1時(shí)候,Sn等于1換大根n
舉個(gè)例子:

大家可以看上面這個(gè)表達(dá)式,令分母為零,可以得到兩個(gè)結(jié)果,一個(gè)是二分之一,一個(gè)是負(fù)二分之一,二分之一對(duì)應(yīng)的那個(gè)2n-1中的n稱其為大根對(duì)應(yīng)的n,叫做大根n;另外一個(gè)負(fù)二分之一對(duì)應(yīng)的那個(gè)2n+1中的n我稱其為小根對(duì)應(yīng)的n,叫做小根n。
下面是一個(gè)應(yīng)用:求這個(gè)數(shù)列

的前n項(xiàng)的和的話,
第一步:令分母等于0,發(fā)現(xiàn)兩個(gè)根的距離是1,并且判定2n-1中的n是大根n
第二步:1換大根n,得到結(jié)果

下面說說我是怎么發(fā)現(xiàn)這個(gè)公式的。
有一次,注意到一道題,2010年安徽卷高考真題

這個(gè)題目后來被罵的很慘,說這個(gè)題目以前出現(xiàn)過,高考怎么能出成題呢,應(yīng)該原創(chuàng)。當(dāng)時(shí)我就猛然發(fā)現(xiàn),你看這個(gè)表達(dá)式的最后兩個(gè)怎么這么像。

,

是不是左邊這個(gè)上面分子是1,底下左邊的是n,我們把1和左邊的n換過來就得到了右邊的答案。我一陣狂喜,我感到這里有一個(gè)結(jié)論。發(fā)現(xiàn)之后,自己一個(gè)人高興了兩天。真的是發(fā)現(xiàn)的喜悅。下面給出證明



現(xiàn)在我們一起來觀察一下這個(gè)題目的條件和結(jié)論之間的關(guān)系
條件是

答案是

大家看,是不是上面的1和左邊的an+b中的n直接交換,就是答案
這就是“1換大根n”這個(gè)結(jié)論的證明。
說說公式的使用:小題隨便使用,大題必須要寫出過程。
哈哈哈哈哈
這個(gè)公式?jīng)]有之前錯(cuò)位相減的公式有力,
原因是:1 本來這個(gè)題目的難度就不大。2 考試中都是解答題,必須要寫過程。一般過程寫完,一般的也就算出來了。
說說這個(gè)公式的好處吧,嘻嘻,過于簡(jiǎn)潔。一般很多同學(xué)真能做到5秒之內(nèi)直接看出答案。課堂教學(xué)中,好處是能夠激發(fā)學(xué)習(xí)興趣。
曾經(jīng)跟同行分享過,大家也覺得十分有趣。嘻嘻。
最后,多說兩件事情。
第一:“根距”不是1可以不?
可以,但是很麻煩。首先,根距是整數(shù)才可以裂項(xiàng)相消,在實(shí)際的高考中,只出現(xiàn)過根據(jù)為2的。按照實(shí)際出現(xiàn)的概率來看,根距為1的占9成以上,剩下的都是根距為2的。
根距為2的怎么算呢,一下給出做法,純屬老師自?shī)首詷罚ㄉ险n不能講)


第二,根式的裂項(xiàng)也能用這個(gè)方法居然:

解:令分母的兩個(gè)根式跟別為0,然后得到大根二分之一和小根負(fù)二分之一,
根距為1,進(jìn)行1換大根n之后就可以得到結(jié)果啦。操縱如下圖


為什么上課不講這個(gè),因?yàn)?,結(jié)果不是最簡(jiǎn)單的,學(xué)生還要自己化簡(jiǎn),不如不講,這個(gè)推導(dǎo)出來就只能用來自?shī)首詷防?。哈哈?/p>
最后,本文講到的快速技巧有三個(gè),全是如何進(jìn)行1換大根n
但是,上課能都講嗎?不能,只能講第一個(gè),而且要先講一般方法,快速方法,短平快,一帶而過,增加興趣。嘻嘻