初中裂项求和问题
东莞市东华高级中学-健康祝福语
初中数学解题研究:
裂项求和问题(分数类)
难道者:四川崇州 平生曜曜
摘要:
本文由浅入深介绍了初中数学中一些特殊分数串求和的
个例,由最初
的非裂项归纳手段逐渐过渡到后期的裂项式高效手段,
并在本文所议范围内总结了裂项求和的右脑记忆诗
。文中涉及了数学
解题的部分规律,如数学思想、思维策略等,还模拟了一场教学启发
的理想化
进程。最后笔者把数学母题比作一颗星舍,解题就好比是在
房舍里整理物饰,有时我们会触碰到一些窗户
,于里外窥,会洞见星
野,星夜灿烂,牵引导航。文末的最后一道思考题为笔者偶开了一扇
视窗
,深为动情,随饮醉吟唱,为觅知音,抛砖引玉,不知几何!
关键词:
单独形式,
申述,归纳,转化,旧模式,新环境,做
题不能白做,过程与结论,窥望
备注:<
br>文本中没有明显标记行文脉络,请留意“问题(一)”
至“问题(七)”的字眼即可!
正文
“裂项求和”这个概念所指代的是一种专门针对“某类题”的解
题方法,自从此
法被命名为“裂项求和”而被考生广而所知以后,他
们便开始以这种高效而冰冷的手法偶逢时机地收割分
数。
中、高考分数是进入名校的敲门砖,大气文凭是进入理想行业的
1
敲门砖,足见提高考分是考生的迫切需要,是家长的迫切期待。提高
考分总是主管部门难
以释怀的心理情愫,更是达官草民观想教学有效
性的无情准则。
面对数学考卷上百分之七十到
八十的中、低档考题,考生若不能
快速而准确地作答,就已经在时间的掌控上沦为弱者,要想在更短的<
br>时间内抓获难题分数,若用痴人说梦形之有过,那用力不从心形之可
否?
裂项求和当属
那百分之二十到三十的难题一类,考生在考场若有
幸重逢,且能速速斩之,足足可叹三生有幸。但命题者
岂能如此鲁莽
让吾等轻易得成?如果裂项求和是初中教材上的基本技能,那么将之
设成中考题的
概率极高,但若不是,那么命题者偶却将之铺于考卷之
上时,意欲又作何为?是想检验考生的运气吗?你
看,这个考生恰好
掌握了裂项求和的技能,他一下就把分数抓稳当了!这能是命题者的
意图吗?
真若如此,把烫手类分数全寄挂在考生的运气上,试问这样
的考试何以有公平性可言?所以目前中考若选
用裂项求和作为考题,
那它一定不会以如下外貌形式单独出现在考生眼前:
单独形式(1):求
单独形式(2):求
单独形式(3):求
2
1111
的值.
12233499
100
1111
的值.
122334
n
n1
1111
的值
.
10111112121399100
单独形式(4):求
单独形式(5):求
单独形式(6):求
单独形式(7):求
1111
的值.
1012121414
1698100
3333
的值.
10
121214141698100
5555
的值
.
10131316161997100
11111
的值.
101211131214131598100
以上7
个外貌形式,(1)、(2)当属一类,(3)可勉强自成一类,
(4)、(5)、(6)实属一类,(
7)必单成一类。但这四种类型都指向
裂项求和某一具体题型,都有相应的技能策略能有效破之。如果这
种
“非教材基本技能”的试题以“上述外貌之凶相”公诸于考场,那么
不免有人运气极佳,当然
见好就收,随之感叹题海游泳真是靠谱;而
有人迷雾重重,自然无能为力,却要吐槽考试就像打打酱油;
但有人
迷雾渐散,然则力不从心,必然悲叹考试时短无不痛苦。这公平吗?
个中理由种种:有的
老师讲过,有的老师还未讲过;有的老师粗略讲
过,有的老师细致讲过;有的考生练过,有的考生还未练
过;有的考
生练得一头雾水,主动遗忘;有的考生练得似是而非,难辨真伪;有
的考生练得洞若
观火,修成条件反射;有的考生练致明心有悟,修成
思维之术。如果考生凭借“条件反射”而抓到分数,
那么这是数学教
学的成效,让我们去畅游题海吧!如果考生凭借“思维之术”而挣到
分数,那么
这是数学教育的功效,让我们去研究解题吧!
3
教学卓有成效,
这是敲门砖,它能让人跨进长足发展的平台,教
育欲求功效,这不是闭门羹,这是手拽庭院敲门砖,腰束
厅堂金钥匙。
追寻数学教学与数学教育的平衡地带是笔者呈现弊文之初衷,诸亲且
容我昏眼欲见
明晰,拙手胡作细微,抛砖引玉一盘,只期奇文共赏。
命题者岂能如此鲁莽让吾等轻易得成
?还是回归这个问题继续
行文,如果命题者欲命制裂项求和的中考题,那么他必然还要在题干
上
雕花树叶,叶儿易在解题思路上给考生铺路,花儿能在解题思维上
让考生明悟。说白了就是要将裂项求和
问题以“阅读理解”的外貌呈
现,然后设立问题串,让考生逐一解答,有难易梯度,层层推进。这
样考生即使抓不到满分,也可以尽量多挣分,命题者意在关键处考查
考生识别变式的能力,触摸考生的
阅读领悟的能力,以及能否恰逢时
机地重组与调配新旧知识的能力,这明明就是在品酒数学教育,翁之<
br>意不在布局分数,在乎思维导航引领之间也,足见命题用心可谓良苦。
废话少说,上题来,先踩
踏那些单独形式,让我们去历经一个跌
宕起伏的火热过程探索,去捕捉一些高效简练的冰冷数学结论。请
有
空闲之读者徐徐推进问题(一)至问题(七)的探程:
问题(一):求
1111
的值.
1
2233499100
〈申述1〉:假设学生能识别出这种裂项题型,并熟练掌握了裂
项技能,那么他自然能快速作答.
解:原式
<
br>
<
br>
111
12
2<
br>11
3
3
1
4
11
11
9899
99100
4
1
100
99
100
1
〈申述2〉:假设学生对裂项求和的大名,以及对类似于裂项
求
和的操作手法,闻所未闻,更假设这是学生自己臆造的一道题,那么
他自然不会肯定此题应有
简便方法,甚至他压根就不会去探索此题有
无所谓简便方法。他充其量大致去观想一下,哦!原式可化为
:
11111
,然后利用通分绝对可以做出来,接下来
26
1297029900
他会自嘲道:“谁会闲着没事去思考这个毫无价值而又不着边际的问
题,
我承认这个问题是有结果,但这与没有结果难道会有分别吗?”
〈申述3〉:假设这是一道
考试题,且假设此考生对裂项求和闻
所未闻,又假设此考生是一个爱动脑筋,且又知道“怎样去动脑筋”
的人,最后还必须针对考试策略问题补充一个假设,即该考生把卷子
上的其它题都做好了,他目
前正为此题烧脑,有强烈的挣分决心!
那么,这个聪明的娃儿会怎样去想呢?或者说平时遇
到这道题,
他的老师该怎样引导他去探索呢?
对了!当我们在思考“复杂的大数字”问题,亦
或是“抽象的字
母”问题时,如果我们感到一头雾水,不明就里,那么我们可以先借
助一些“具
体而简单”的数字来充当我们的“助探”,即所谓投石问
路。等悟出了个中玄机,我们再回首处置,才显
游刃有余,此恰迎合
5
见机行事一说,可谓不见玄机,不去莽撞。
站在思维方式策略的角度来看,这是暂弃“一般性”,先究“特
殊性”。
〈探索〉:我们暂时抛弃原题,先来探究一些简单的复杂“辅助题”:
1
?
12
1
答:
;
2
11
?
②、求
1223
112
;
答:
2233
111
?
③、求
122334
213
; 答:
3344
①、求
如果还未见个中玄机,我们可以再多投几个石头,直到前路明朗!
1111
?
12233445
314
;
答:
4455
④、求
„„
当序列号为“n”时,容易归纳出其中规律,回归“一般性”:
1111n
结论(一)
12233
4n
n1
n1
现在考生可以开始解题作答:
1111
的值.
12233499100
99
解:原式
991
99
此过程让人觉得太突然,可能影响得分!
100
求
6
充其量,像这样来弥补:
解:∵
∴
笔者按:但如果认为“问题(一)”到此已宣告解决,那未必然!
且继续往下看:
问题(二):求
1111
的值.
10111112121399100
1111n
122334n
n1
n1
111199
但似乎还是有点令人担忧!
12
233499100100
〈申述1〉:假设甲考生参与了“问题(一)”的听讲,并且他“自<
br>认为记住”了下列结论:
1111n
122334n
n1
n1
再假设他还没有跨越“
简单模仿”,不会顺利应对“变式训练”,那么
他可能产生以下思维:
(错解一)
99
991
99
此思维停留在简单的外表模仿上!
100
1111
求
的值.
10111112121399100
解:原式
(错解二)
解:原式
90
901
90
此思维见到了“旧模式”与“新环境”的一部分差异!
91
7
〈申述2〉:假设乙考生同样经历了“
问题(一)”之火热而丰富
的思维过程,并且“安全地记住”了我们归纳出的以下这个冰冷而美
丽的数学结论:
1111n
122
334n
n1
n1
那么这个乙考生自然就会识别出“问题
(一)”与“问题(二)”的“起
点”是不同的,他知道记忆中的“旧模式”不能照搬运用到当下遭遇<
br>的“新环境”中。但乙考生在“问题(一)”之火热而丰富的思维过
程中学到了一些思维的伎俩,
即:暂时放置一般,先去探究特殊,而
后再从特殊现象去归纳一般规律。于是乙考生先开始这样探索一些
辅
助题:
1
①、当
n10
时,
1011
1
110
11
10111112
11
②、当
n11
时,
110132
;
11
660
1
60
8
111
101111121213
11
③、当
n12
时,
60156
18
780
3
130
1111
1011111212131314
31
13018
2
④、当
n13
时,
26
910
1
有点难
35
答案与
n
的取值有怎样的关系?回答是:杂乱无章!
再投一个石
头看看,如果情况不妙,就果断放弃!
11111
10
111112121313141415
11
⑤、当
n14
时,
35210
7
210
1
30
果然规律很不明朗,看来再投更多的石头也击不出“心灵的水
花”,算了撤飘走人!
笔者按:此情此景,乙考生走得机智!但如此白忙一场,可惜啊!
其中有功有过,忙
这一场是有功,这是他思维开始趋向成熟的表现,
相比那些根本不知道“还可以像这样”来忙一场的解题
者来说,乙类
9
考生已经胜了一筹,他毕竟道心坚毅且有章法;只
不过白忙了一场算
是有过,或者说没有“更进一步”去分析数据才是他之过失。他其实
已经离答
案不远了,只不过因缺少一些“分析技巧”而显得无可奈何
罢了。从这个层面来讲,教师的存在确实是有
必要的!教师需再对“乙
类考生”的思维作引导确实不是一件可有可无的事情。现在让我们
1
;
110
1
当n11时,辅助题;
60
3
当n
12时,辅助题;
把数据凑拢一堆:
130
1
当n13时,
辅助题;
35
1
当n14时,辅助题;
30
列表(<
br>1
)
当n10时,辅助题
我们仔细审视也难以发现什么规律,但可以适当“微调”上述结
果:
13
;
110330
13
当n11时,辅助题;
60180
3当n12时,辅助题;
把数据微调一下:
130
13
当n13时
,辅助题;
35105
13
当n14时,辅助题;
3090
列表(
2
)
当n10时,辅助题
如此微调就出现了一
个契机,规律在哪儿?分子都是
3
,但分母
与
n
取值的联系实属难以
观察。如果考生已接受过“函数思想”的教
10
育,那么让他凭借
“待定系数法”去“观想、轮换、验证”分母与
n
之间的函数关系,这就不失为寻得了一丝可以
渗入内里的隙缝,当然
此路之艰辛也可想而知。
在列表(一)中,辅助题答案的分子、分母皆
在变化,我们可以
通过微调手段,先让这二者中只有一者处于变化状态。这正如物理学
研究中的
那种惯常的手法,为了搞清一种尚不明晰的函数关系,假设
我们已经弄清这个关系与某
n
个物理量有关,但因在探究过程中这
n
个物理量的取值都处于变化状态,便让人更难以捉摸这
个“复杂”的
函数关系。这时我们可以先控制住其中的“
n
-1”个物理量,让它们<
br>乖乖地维持不变状态,再任由“第
n
个”物理量自由变化,那么这个
复杂的函数
关系便会逐渐明朗起来,以至最后它会成为我们探索其它
领域的“星舰”,列表(二)便是在这样的“念
头”下应运而生的。
从另一方面来说,任何人都可以认真去回味,在乙考生“通分”探索
的过程
中,有一“结构”始终交织在运算数据中,这种结构就是:
n
n1
,其中
n
的取值当然在变,但这种“结构关系”却是定格不变
的,懂得“通项公式
”的考生是极容易嗅出其中气味的。现下我们有
了一个好念头,至于它是否能帮助我们成就大事,搞一下
不就知道了!
我们借助微调手段让“乙考生辅助题”中的每一个分母都定格为
“
n
n1
”形式,那么列表(三)便出现在我们的视野之中:
11
11
;
1101011
12.2
当n11时,辅助题;
601112
33.6
当n12时,辅助题;<
br>控制变元之后的数据:
1301213
15.2
当n13时,辅
助题;
351314
17
当n14时,辅助题;
301415
列表(
3
)
当n10时,辅助题
列
表(3)中,分母的规律当然是:
n
n1
,分子的规律明显了
吗?如果仍觉不太明显,那么我们改变分子的形式,继续给出列表
(4):
11;
1101011
12.211.2
当n11时,辅助题;
6011121112
33.611.21.4
当n12时,辅助题;
13012131213
15.211.21.41.6
当n13
时,辅助题;
3513141314
1711.21.41.61.8当n14时,辅助题
3014151415
列表(4
)
当n10时,辅助题
从列表(4)可以归纳出,当
nn
时,
辅助题
11.21
.41.61.8
??
,再改变分子的形式,
n
n1
结果就会更明朗一些!
辅助题
0.250.2
60.27
??
,
n
n1
??处应该是0.2的多少倍?我们考究一、两个
细微之处,便可了然于心!
12
辅助题
0.250.260.27<
br>
0.2
n5
n
n
1
1
5
其中的分子
5
n5
n54
2
辅助题最终结果
n9
10
n1
经历了如此坎坷的心路历程,我们终于可以帮助乙考生完成
他的解答:
问题(二):求
解:∵
∴
〈申述3〉:假设教师在引导丙类考生解决 “问题(一)”时,
同样经历了火热而细腻的“归
纳”过程,并且学生也“准确地记住”
了这个冰冷而美丽的数学结论:
1111n
结论(一)
12233
4n
n1
n1
这可作为一个厚有价值的结论!
1
111
的值
10111112121399
100
1111n9
101111
121213n
n1
10
n1
11119999
10111112
12139910010
991
100
以上假设决定了,
丙考生不会去犯“甲类考生”的错误,但他们在毫
无办法的情况下,非常容易去步“乙类考生之高运算、
高技巧”的后
尘。此时我们再假设丙类考生比较明智地放弃了乙考生的思路,不愿
13
去归纳如下结论:
1111n9
结论(二)
1011
11121213n
n1
10
n1
实际上,这确实是一个鲜有价值的结论!
那么在教师和丙同学之间可以有一场“理想化”对话:
问题(二):求
师:
这道题可以直接用“结论(一)”来处理,对吧?
生:
不对!好像不可以!
师:
咦!怎么会不可以呢?
生:
在结论(一)这个“
旧模式”中,分母的起点是“
12
”,但
在问题(二)这个“新环境”中,分母的起
点却是“
1011
”,所以不
能直接用来解决此题!
师:
那,你说怎样去处理呢?
生:
呃„„步乙同学的后尘!从特殊去归纳一般吧!
师:
呃„„别耍无赖!我们不是早说好的不行乙同学的无奈之举
吗?
生:
那我不知道咋办了!
14
1111
的值
1011111212
1399100
师:
你记得结论(一)吗?
生:
记得!
师:
我再问,你确定你准确地记得结论(一)吗?
生:
(笑了),我再答,我确定我准确地记得!
师:
看看这道题,你会做吗?
助探题
(Ⅰ):
求
1111
的值.
12233
45051
生:
(一晃眼,便回答),我当然会做,闭上眼睛也会!
这个题与记忆中的结论(一)相比,没有本质上的区别!
师:
也就是说,此妖难逃尊驾法眼?
生:
嘿嘿!尊驾,过奖了!
师:
看看这道题,你会做吗?
助探题
(Ⅱ):
求
1111
的值.
151616
1717185051
生:
(细细审查一番),我自然同样不会!如果此题我
会做,我们
还
哪用得着如此废话连篇?
15
师:
劳烦阁下再看看这道题,会做吗?
助探题
(Ⅲ):
求
1111
的值.
101111
1212135051
生:
„„(苦笑,但略有思索)
师:
那么尊驾再欣赏下此题呢?
助探题
(Ⅳ):
求
1111
的值.
56677
85051
生:
„„(眉宇紧锁,拳头紧了又松,松了又紧)
师:
呵呵!让在下充当你的书童,帮你把草稿收拢一堆,请君过目:
①、求
1111
的值.
1223345051
你已确定自己会做!
②、求
1111
的值
1516161717185051
你曾理直气壮地认定自己不会做!
③、求
1111
的值.
1011
111212135051
此题与上一题没有分别!你仍不会做吗?
但你可以看到它发
生了什么变化?
④、求
1111
的值.
566
7785051
此题与上一题又存在本质的分别吗?
你会继续如此草率地认为自己不会做
吗?
16
⑤、„„???
如果要在这里补充一题出来,它会是什么样子?
生:
„„对啊!它们越来越近了!老师!我好像会做了!
„„
对了!对话可以就此结束。教师此时有话,也尽量憋着不说。等
那类丙同学先去做做问题(二),回头再
说不迟!
问题(二):求
丙类同学的书写:
解:∵
1111n
1223
34n
n1
n1
1111
<
br>
的值
10111112121399100
111
1
原式
12233499100
∴
111
1
122334910
9999
99191100
师:
你的解法非常干练,真精彩!我忍不住须要采访你一下!在解
法的探索过程中,
你曾自言自语,“对啊!它们越来越近了!”,请问
“越来越近”指的是什么意思?
生:
是指“书童”整理的草稿中,第②、③、④题离第⑤题越来越
近了!而第⑤题当然就是第
①题!
师:
那为什么对于“问题(二)”,你开头不会做,刹割又会做了呢?
17
生:
因为我看到了那种“越来越近”的变化,而这种
变化似乎“在
冥冥之中”牵引着我把“问题(二)”按着“问题(一)”的模样转化!
师:
好一个“冥冥之中”!老师采访你的原因就是要把你脑海中那
种“偶发的念
头”转变成你思维中某一“自觉的意识”,这样才有助
于修炼思维,高效解题。
师
:
你把“问题(二)”按着“问题(一)”的模样转化!实际上就
是把一道“做不起
的题”变成了一道与之相关的“拿手好戏”对吧?
生:
对!„„对!果然如此!
师:
实际上,连你自己都没有意识到,你在不知不觉中使用了一种
非常重要的数学思想方法,即化归思想,这当然也是一种非常精彩而
有效的思维方式策略。化归,就是
转化归结的意思,它是我们解决问
题的“好助探”。
师:
我们
在解题时,一般总是将复杂问题转化为简单问题;将难解
问题转化为易解问题;将未解决的问题转化为已
解决的问题。总之,
化归在数学解题中几乎无处不在,化归的基本功能是:遇生疏就往熟
悉转化
,遇复杂就往简单转化,遇抽象就往直观转化,遇含糊就往明
朗转化。
18
师:
这不是一朝一夕就可领悟的,必须做“适量”的
题,才能触碰
“自发领悟”的心弦,最后养成“自觉分析”的习惯!
„„言归正传
,这段“理想”对话中的乙类学生,必须是学习主动性
高的优生!他们在历经“高效”解题的过程中会不
断提升“高效”探
索的思维素养。
„„但如果,
〈申述3〉
:假设在“书童”所堆积的第“①——⑤”道辅助题
中,学生仍然没有参透玄机,未能觉察出将问题(二
)“化归”为问
题(一)的趋势,那么教师可以怎样去调整自己对学生的思维引导呢?
师:
问题(二)要得到解决确实有些困难!现在让我们暂时放下个
中纠结,先来
做一做老师为大家准备的另一道“可能与问题(二)”
相关的题,看谁能解决它,请看:
助探题
(Ⅴ):
已知:
123100m
,
12330n
,
求:
313233100
的值.
生:
(略作思考)„„答案是:
mn
.
生:
哦!好主意,我想到怎样解决问题(二)!
生:
咦!我也有办法了!(学生有了一定程度的“自发领悟”)
19
„„接下来学生就能比较干练地写出问题(二)的解题过程了!
„„再接下来教师可以火上浇油,
趁热打铁
.
师:
大家不妨再来看一题:
助攻题
(Ⅵ):
已知:
点C在线段AB上,AB5厘米,AC2厘米,
问题!
求:线段
BC
的长.
这是一道“线段和差”
生:
(通过简单的画图分析)„„答案是:
523
.
师:
此情此景,为什么要出示这样一道题给大家做?
生:
因为它们有相似之处!
师:
其中韵味
之妙,异曲同工,看来数学中确有东西是可以进行类
比的,看来有些问题确实可以通过类比思维来探索解
法。
笔者按:但如果认为“问题(一)、(二)”到此可宣告解决,那
未必然!且继续往下看:
问题(三):求
1111
的值.
1
0121214141698100
〈申述1〉:假设考生一眼就识别出本题与“记忆中的旧模
式”
不一样,即不能直接用下列公式:
1
1111n
,因为本题的“起始项”是
,
1012
122334n
n1
n1
20
而不是1
nn
;“终止项”是,而不是,这些特征不是那
12
n
<
br>n2
n
n1
类未能跨越“简单模仿”的“
急性子”所能识破的!固然,
待求式
11111
1
1
244668981002446810
??
但当
n
取正偶数时,
1111n
<
br>
吗?
244668n
n2
n1
稍作检验就会发现异端!那么上式该等于什么?
难道“又要”利用辅助题,先来研究特殊,再
去归纳一般吗?这
样做让我们觉得困倦不说,关键是作对了,也是白做!因为我们花了
大量的时
间,只是在实践“从特殊归纳一般”这种正确的“过程方法”,
却没有在这一“耗时、伤神”的过程之后
研发出一种“高效、易记”
的“通用结论”。
不妨这样来形容一下,你用对了“从特殊归纳一般”的思维方法,
结果,
你确实厉害,你今天弄懂了:
1111
式:
某一正确结论!
24466898100
但我明天再考你:
1111
式:
??,你不想骂人吗?
144771097100
〈申述2〉:假设有考生在研究
21
1111
式:
??
24466898100
他基于“化归思想”,产生了一个
念头
,他
抱着试一试的心态去搞了
一下:
1111
式:
2
4466898100
1
1111
4
12233
44950
1111n
1
22334n
n1
n1
1
4
4949
491200
又∵
∴
式
这一试,果然
一下子就试出了结果!你说这个考生以后对“化归思想”
的运用能不感兴趣吗?
接
下来,我们鼓励这个考生去尝试一下,看是否能将“
式
”
成功化归为他本人的“拿
手好戏”。当他感到困难重重时,我们再友
善地提醒,“〈申述1〉”中所提到的探索“通用结论”的话
题是一个
不容回避的“明智之举”!
〈申述3〉:假如我们愿意故地重游,假如我
们愿意温故知新,
假如我们愿意去领略另一番不同的风景,那么让我们脉动回去:
问题(一):求
1111
的值.
1
2233499100
其实我们早已知道:
当然就该知道:
尤其还知道:
1111n
12233
4n
n1
n1
111199
<
br>
12233499100100
22
11
122
112
②、
12233
1113
③、
1223344
11114
④、
122334455
①、
对数据加以微调,我们容易知道:
111
1
1222
1121
1
②、
122333
11131
1
③、
12233444
111141
1
④、
1223344555
1111991
1
而
12233499100100100
①、
以上特殊事例让我们“猜测”:结论似乎只与“一
头
一
尾
”有关
???
再看:
1111
122334n
n1
n
n1
n11
n1n1
1
1
启发:答案确实只与“一头一尾”有关!!!
n1
那么,中间的项到底跑到哪儿去了???它们不会无缘无故地消
失,
只能在运算中相互抵消了!!!
那么,“中间项”是怎样相互抵消的?可以观想一下吗?
23
11
1吗?
122
111
吗?
②、
2323
111
吗?
③、
3434
111
吗?
④、
4545<
br>①、
最后,
111
吗?这个很重要哦!
n
n1
nn1
以上问话都容易得到证实,所以,
1111
122334n
n1
1
11
1
11
11
1
1
<
br>
1
n1n1
2
2
3
34
nn1
于是可以理解:
问题(一):求
1111
的值.
1
2233499100
1
11
1
11
11
1
原式
1
22334989999100
解:
199
1这才可称为一种“突出了依据
”的“快解”!
100100
那么,请看:
问题(二):求
由于受到“线段和差”手段的影响,学生可能“稀有”如下解答:
解:
原式
11111
1
99100
<
br>1223910
1223
1111
的值.
10111112121399100
11
11111
111
1
1
99100
223910
223
1
1
11
100
10
24
9
虽然正确,但仍停留于“简单模仿”,没有灵活“应对变式”!
100
如果“真正理解”了:
111
公式(三)
,
n
n1
nn1
那么完全可以直接裂项求解: 解:
原式
1111111111
189999100
11
10100
9
这才深得公式(三)之要领!
100
现在公式(三)的诞生,好似给大家打了一针“鸡血”。在兴奋
之余,让我们回归“问题(三)
”,看看我们能否“变式应对”:
问题(三):求
1111
的值.
1
0121214141698100
〈申述4〉:假设考生自认为“准确地记住”了“公式(三
)”,那么
他的兴奋会驱使他这样解题:
解:
原式
11111
11111
169898100
11
10100
9
这是一种乱套乱用的典型错误!
100
〈申述5〉:假设考生真正“安全地记住”了:
111
公式(三)
,那么他一眼就能识别出“新环境”中的:
n
n1
nn1
25
111
、 „„这些可恶家伙,不是存在于记忆“旧模
10121
21498100
式”中的“
1
1
”,而是新出现的“”.
n
n1
n
n2
111
成立,那么“〈申述4〉”中的解法就
n
n2
n
n2
也就是说,如果
正确,反之非也!
这考生定会思忖,
了!!!
由此:
①、
②、
③、
可猜:
11
11
这很容易得到证明!
n
n2
2
nn
2
∴
原
式
2
169898100
1
11
9
正确!
2
10100
200
111112
,
;
142224
111112
,
;
12168
111112
,
;
10
1212
111
吗???搞一下不就晓得
n
n2<
br>
nn2
笔者按:这里需呼应一下,插入前面一个问题,
1111
式:
???
24466898100
26
容易由“
式
11
11
”得:
n
n2
2
nn2
<
br>1
2
1
11
49
这答案与前面“用化归思想”得到的答案一致!
2
<
br>2100
200
〈申述6〉:假设该考生对“后续思维”作了研究,那么他离“真
理”将越来越近:
①、已经知道:
②、已经知道:
③、还想知道:
④、还想知道:
„„
实际上,③、④都容易得到证明!
于是我们可以从以上“特殊性事例”中归纳出“一般性结论”:
11
11
“裂项公式”闪亮登场:
<
br>
公式(四)
n
nk
k
nnk
111
公式(三)
n
n1
nn1
11
11
n
n2
2
nn2
11
11
<
br>
吗?
n
n3
3
nn3
11
11
吗?
nn44
nn4
笔者按:自此问题(一)、(二)、(三)可以宣告解决!
剩下的“变式训练”都
貌似
“小儿科”!?请往下看:
问题(四):求
3333
的值.
1
0121214141698100
〈申述1〉:有一种“鲁莽者”经常连“苹果与石头”都不
去分
27
清楚,他们视觉明明扫视到的是“3”,结果在思维里却
偏要当作是“1”。
究其原由虽可归结为没有经历适量的“变式训练”,但主观原因不容
忽视,
且不能简单归因于“我好晃”,其实质往往是主体没有养成“科
学审题”的习惯,连最起码的诸如“本题
的已知条件是什么?已知条
件有什么?本题与以往的类似题真的完全一样吗?”像这样的过场都
不去走走!如此鲁莽的错解,我也不作展示罢了。
〈申述2〉:假设某考生训练有素,早就深谙“科学
审题”的妙
诀。他读完题后自然就看出“新环境”与“旧模式”间有所不同,这
种不同虽然不是
“苹果与石头”之间的大差别,但至少有“苹果甲、
乙”之间的小差异。接下来这个考生开始思索如何才
能把眼前这道“非
常眼熟”的新题“转化”为心中那道“十拿九稳”的旧题?一旦他开
始迈出如
此思考的第一步,破题念头便会转瞬即拾:
求
3333
的值.
101212
14141698100
解:
原式
3
1111
化生为熟!
1012
1214141698100
3
1111111111
裂
项谋消!
2
169898100
3
11
谨慎去留!
2
101
00
27
举步留神,以免前功尽弃!
200
问题(五):求
5555
的值.
1
0131316161997100
〈申述1〉:既然大家能忍耐读至弊文此处,那若非早已轻
车熟
路,一定早已闹心伤神!那咱也啥都不用说了!
28
依据
公式(四)
开解:
11
11
和“化生为熟”的伎俩,可以
n
nk
k
nnk
5111111111
1
解:
原式
3
1
3
20
949797100
〈申述2〉:假
如我们时常爱引导学生作“解题反思”,那么随着
解题量的增加,一些朦胧的“新东西”会不断地渗入我
们的脑海,而
我们必须要有意识地将之清晰化,这是一个不断完善和重组自我认知
结构的螺旋上
升过程,基于此过程,我们的智慧得以丰富,而在如此
丰富智慧的过程中,我们的思维之刃也在此类“润
湿磨砺”上来回游
舞着,让人洞察心扉,探触脑海。所以水既到,渠可成,这个可以有:
mm
11
裂项公式:
公式(
五)
n
nk
k
nnk
一般情况:n、k、m都是正整数.
笔者按:永远不要以为我们已经脚踏实地,手触天花了,请继续
往下走几步:
问题(六):求
〈申述1〉:前番言及有一种“鲁莽者”经常不主动去分清楚“苹<
br>果与石头”,他们遇到外观似苹果,内里是石头的“假苹果”,总是放
29
11111
的值.
10121113
1214131598100
心、果断地一口“吞下去”,结果就给考试丢分了!
111111111
解:
原式
2
18100
1
11
貌似一目了然,
放心捕食,实则雾里看花,
2
10100
管中窥豹!
我们常常如此这般一不小心,就掉进别人设置的陷阱中!
〈申述2〉:假设你运气
不佳,纵然没能识破这个“假苹果”,但
你可以先咬它一咬,些许就能发觉端疑,随后再剖查触碰一番,
自然
能明了就里,届时你就会在有惊无险的感叹之余,庆幸自己没有“鲁
莽生吞”,结果就给考
试添彩了!
11
11
11
11
1
1012
1113
1214
1315
解:
原式
2
1
11
11<
br>
1
9698
9799
98100
在这
里,我们引入了许多“小括号”来充当解题者的“助探”,或者
充当讲述者的“助教”。通过认真审查,
我们发现每一个括号中有两
个数,且每一个括号里的第一个数总被此括号前面“
跳一个
”括号
里的第二个数抵消,每一个括号里的第二个数总被此括号后面“
跳
一个
”括号里的第一个数抵消。
如果用数学符号语言来阐述,我们若任意规定其中一个括号为
“数
轴上的原点”,那么这个括号里的两个数,可分别用“
头
0
和尾
0
”
来表示,于是这个括号的前面第一个括号里的两个数,可分别用
“
头
1和尾
1
”来表示,再往前的括号里有“
头
2
和尾
2
”,作为“原点”
30
的那个括号,它后面第一个括号
里的两个数可记为“
头
1
和尾
1
”,再往
后又是“
头
2
和尾
2
”„„对于“问题(六)”,最后我们探索出的结论
是:
,
头
0
尾
2
0
,
尾
0<
br>头
2
0这是有趣结论结论(六)
这个结论的意思当然就是“前一段”的
文字语言表述。
故,原式
1
1111
倒数第二步!
2
101110099
??
笔者按:当我们品味了“问题(六)”之后,本文关于“分数裂<
br>项求和”的主旨也就得到了
一定程度
的诠释,问题(六)除了让我
们学会解题不
要掉以轻心,当然也在我们的裂项视野中打开了一扇窗
口,借着这扇窗口我们可以往外窥视一番:
问题(七):求
11111
的值.
101311141215131697100
要求:本题同学自行解答。
提示:此题只做到“倒数第二步”就可以了!
提问:裂项后,哪些项抵消了?哪些项留下了?
项的去留规律,是否
可以用“
头
0
尾
3
0
,
尾
0
头
3
0
”来表述?请回归我们的“约定”
去加以理解!
你有比上述约定“更简洁明了、更容易操作”的技巧吗?
笔者按:
做
题不能白做
,做典型“母题”更不可白做!最后收
网捕鱼,要注重鱼渔兼收,鱼是以后能高效解
答“主观题”的“常用
结论,”亦或是能高效解答“客观题”的“有趣结论”,而渔是以后能
“
高效”或“有效”解决问题的“数学思想方法”和“思维方式策略”。
31
鱼之结论有:
1111n
求和结论:
结论(一)
1
22334n
n1
n1
11
11<
br>
裂项公式:
公式(四)
n
nk
k
nnk
mm
11
裂项公式:
公式(五)
n
nk
k
nnk
一般情况:n、k、m都是正整数.
裂项中的“跳跃相消”现象:
头
0
尾
2
0、尾
0
头
2
0;
头0
尾
3
0、尾
0
头
3
0;
请自行领会“脚码数字”与“已知分母”的联系!
有趣结论(六)
渔之手段有:
归纳,类比,分类讨论,回归定义、约定
学习方法:
注重结果,更重过程!
解题习惯:
记准旧模式,辨清新环境!
以后怎样做此类“裂项求和”类的题型?
答:温情提示:利用公式(五)裂项,利用结论(六)留项!
右脑记忆:分数串相加,通分若神伤;
放心去裂项,内差
k
担当;
小心慎留项,外隔看跳消;
隔距隐玄机,首尾皆有章!
32
笔者按:永远不要以为我们已经脚踏实地,能够手触天花了!脚
踏实地是前提,
手触天花只是我们追逐的梦想。任何一道裂项求和的
问题都能自成一颗星宿,而这一颗星宿恰似一间宿舍
,解题者身处此
间,透过四周的窗壁,我们得以洞见窗外星空,那里繁星飞花,引领
人之神往,
那里无限深邃,吟唱人之渺小!感叹脚踏实地只是处事态
度,仰望星空才是处事章法,愿脚下星舍承载我
们,盼满天星斗导航
我们!
行文至尾,垂死不休,请容我把“最后的?”几个问题托付大家:
第一题、观察下列等式:(终于给出考试善相)
111
111
11
1
;
;
„将这三个等式的
1223
23
34
342
左右两边分别相加,
可得
:
11113
1
11
11
<
br>
1
1
122334
2
23
34
44
1
___
________________.
n
n1
(1)、猜想
并写出:
(2)、直接写出下列各式的计算结果:
①、
②、
1111
___________________.
1
2233420162017
1111
__
_________________.
122334n
n1<
br>
1111
的值.
24466820162018
(3)、探究并计算:
(4)、计
算:
1
4
11111111
的值.
1224480
(笔者按:此小题你还有其它方法吗?)
33
第二题、请观察下列各组算式,(考试善相)
第一组:
第二组:
1111
1112
,
1
;
,
1
;
122133
2233
1111
111111
,
;
,
;
2364624
2364612
1111
111112
,
;
,
;
34125735
34125735
根据你的理解完成后面的题:
①、
111
吗?
6767
11
11
11
________
;
________
;
46
58
46
58
②、请归纳:
1
______________;(其中n为正整数)
n
n1
1
______________;(其中n、k都为正整数)
n
nk
③、求
④、求
第三题、
求
1111
的值?
(凶相!)
1232
343459899100
11111
的值
;
132435465052
1111
<
br>的值;
1223345051
34
第四
题、
求
3579197199
的值?
(飞
相!)
12233445989999100
容吾备注:
第四题明显
比第三题简单!但小生有意将前者置尾,欲意点睛!
吾身居此间陋舍,念头涌动,思绪纷飞,渴盼窥望星
空,感概一二。
就让小生趁此为君轻哼莫凡小曲,略改歌词,还望乐融君莫加怪罪,
只为另抒胸
意,知音难觅,不知几何,吾罪哉,醉哉:
有没有一扇窗,能让你我不绝望
望一望飞花星空,哪怕像梦一场
让我哭让我笑,让我望让我老
到结局应该不一样
有太多的星舍,能让我蹦又跳
这些年堆积多少,对谁的知心话
有壶酒醒不了,有种愿忘不了
踏实地,往前奔走,星空望
满天星斗,你依然是我心灵的归宿
仰望星空,要相信自己的路
红尘中,有太多茫然痴心的追逐
谁的苦,谁也有感触
35
满天星斗,你依旧在我心灵最深处
眺望星空,星牵引我不孤独
星舍中,难得睹一扇眺望的窗口
风在外,热情乘风比梦影
星海里,难得缘一颗导航的星昴
景在内,把酒临风星牵引
„‥‥
参考材料:
1、《怎样解题》〔美〕G·波利亚 著 涂泓 冯承天 译
上海科技教育出版社 2011
2、“解题的四步骤程式” 罗增儒 著
3、“化归思想” 百度百科
4、《走进重高》 主编:何继斌
华东师范大学出版社
2016
5、“朋友别哭” 作曲:莫凡 填词:陈乐融
6、“星” 作曲:谷村新司
填词:郑国江
2016年10月
36