小學(xué)教案比的應(yīng)用
發(fā)表時間:2020-11-19數(shù)列應(yīng)用題。
一名愛崗敬業(yè)的教師要充分考慮學(xué)生的理解性,作為教師就要精心準(zhǔn)備好合適的教案。教案可以讓學(xué)生能夠在教學(xué)期間跟著互動起來,讓教師能夠快速的解決各種教學(xué)問題。那么,你知道教案要怎么寫呢?經(jīng)過搜索和整理,小編為大家呈現(xiàn)“數(shù)列應(yīng)用題”,大家不妨來參考。希望您能喜歡!
課時28數(shù)列應(yīng)用題
【教學(xué)目標(biāo)】
1.綜合運(yùn)用等差、等比數(shù)列的知識解決有關(guān)一些實(shí)際應(yīng)用問題,其中函數(shù)的觀點(diǎn),化歸的方法常常在解題過程中起重要作用。
2.培養(yǎng)學(xué)生分析問題和解決問題的能力。
【教學(xué)難點(diǎn)】
難點(diǎn)是解決數(shù)列應(yīng)用題的建摸
【教學(xué)過程】
例1填空題:
⑴一個劇場設(shè)置了20排座位,第一排有38個座位,往后每一排比前一排多2個座位,這個劇場共有個座位。
⑵某廠產(chǎn)值的月平均增長率為P,則年平均增長率為。
⑶某種汽車購車時費(fèi)用為10萬元,每年的保險、養(yǎng)路、汽油費(fèi)共9千元,汽車的年維修費(fèi)逐年以等差數(shù)列遞增,第一年為2千元,第2年為4千元,第3年為6千元,……問這種汽車使用年后報(bào)廢合算?(即汽車的年平均費(fèi)用最底)
(4)一幢大樓共有n層,現(xiàn)每層指定一人到第k層去開會,問k為______________時,使n層樓的開會人員上、下樓梯所走的臺階和最???(假設(shè)每層樓梯的臺階數(shù)都相同)
例2某人2004年初向銀行申請個人住房公積金貸款20萬元購買住房,月利率3.375‰,按復(fù)利計(jì)算,每月等額還貸一次,并從貸款后的次月初開始還貸,如果10年還清,那么每月應(yīng)還貸多少元?
例3某地現(xiàn)有耕地面積10000公頃,計(jì)劃10年后糧食單產(chǎn)比現(xiàn)在提高22%,人均糧食占有量比現(xiàn)在提高10%。如果人口的年增長率為1%,那么平均每年最多只能減少耕地面積多少公頃(精確到1公頃)?(注:糧食單產(chǎn)=,人均糧食占有量=)
【課后作業(yè)】
1、某林場年初有森林木材存量Sm3,木材以每年25%的增長率生長,而每年末要砍伐固定的木材量為xm3。為實(shí)現(xiàn)經(jīng)過2次砍伐以后木材存量增長50%,則x的值應(yīng)是。
2、1991年,某內(nèi)河可供船只航行的河段長為1000千米,但由于水資源的過度使用,促使河水?dāng)嗔?,?992年起,該內(nèi)河每年船只可行駛的河段長度僅為上一年的,則到2000年,該內(nèi)河可行駛的河段長度為。
3、如圖(圖見課本P.56第4題)設(shè)正三角形△ABC的邊長為20cm,取BC邊的中點(diǎn)E,作正三角形BDE;取邊DE的中點(diǎn)G,作正三角形DFG;如此繼續(xù)下去,可得到一列三角形△ABC,△BDE,△DFG,…,求前20個正三角形的面積和。jAb88.COM
4、李剛從2011年1月開始,用零存整取的方式每月在10日發(fā)工資時存入銀行200元,按銀行規(guī)定,這種儲蓄用單利計(jì)算利息,年利率為1.98%,且在取息時需扣除20%的利息稅,則到2012年1月10日,李剛由這些存款可以到銀行取出多少錢?
5、資料表明,2000年我國工業(yè)廢棄垃圾達(dá)7.4×108t,每噸占地1m2,環(huán)保部門每回收或處理1t廢舊物資,相當(dāng)于消滅4t工業(yè)廢棄垃圾.如果某環(huán)保部門2002年共回收處理了104t廢舊物資,且以后每年的回收量遞增20%。⑴2010年能回收多少噸廢舊物資?(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)
⑵從2002年初起到2010年底,可節(jié)約土地多少平方米?
6、社會效益和經(jīng)濟(jì)效益出發(fā),某地投入資金進(jìn)行生態(tài)環(huán)境建設(shè),并以此發(fā)展旅游業(yè),根據(jù)規(guī)劃,本年度投入800萬元,以后每年的投入將比上一年減少,本年度估計(jì)旅游業(yè)收入為400萬元,由于該項(xiàng)目的建設(shè)對旅游業(yè)的促進(jìn)作用,預(yù)計(jì)今后旅游業(yè)收入每年比上年增加,
⑴設(shè)n年(本年度為第一年)總投入為萬元,旅游業(yè)總收入為萬元,寫出和的表達(dá)式;
⑵至少經(jīng)過幾年旅游業(yè)的總收入才能超過總投入?
問題統(tǒng)計(jì)與分析
延伸閱讀
常見的數(shù)列求和及應(yīng)用
一名優(yōu)秀的教師在教學(xué)時都會提前最好準(zhǔn)備,作為教師就需要提前準(zhǔn)備好適合自己的教案。教案可以讓學(xué)生們能夠在上課時充分理解所教內(nèi)容,幫助教師掌握上課時的教學(xué)節(jié)奏。怎么才能讓教案寫的更加全面呢?下面的內(nèi)容是小編為大家整理的常見的數(shù)列求和及應(yīng)用,供您參考,希望能夠幫助到大家。
常見的數(shù)列求和及應(yīng)用
一、自主探究
1、等差數(shù)列的前n項(xiàng)和公式:
=。
2、等比數(shù)列的前n項(xiàng)和公式:
①當(dāng)時,;
②當(dāng)時,=。
3、常見求和公式有:
①1+2+3+4+…+n=
②1+3+5+…+(2n-1)=
※③=
※④
二、典例剖析
(一)、分組求和法:某些數(shù)列,通過適當(dāng)分組,可得出兩個或幾個等差數(shù)列或等比數(shù)列,進(jìn)而利用公式分別求和,從而得出原數(shù)列的和。
例1已知,求數(shù)列{}的前n項(xiàng)和。
變式練習(xí):已知,求數(shù)列{}的前n項(xiàng)和。
(二)、裂項(xiàng)求和法:如果數(shù)列的通項(xiàng)公式可轉(zhuǎn)化為形式,常采用裂項(xiàng)求和的方法。特別地,當(dāng)數(shù)列形如,其中是等差數(shù)列,可采用此法
例2求和:()
變式練習(xí):已知數(shù)列的通項(xiàng)公式,求數(shù)列{}的前n項(xiàng)和。
(三)、奇偶并項(xiàng)法:當(dāng)數(shù)列通項(xiàng)中出現(xiàn)時,常常需要對n取值的奇偶性進(jìn)行分類討論。
例3求和:
(四)、倒序相加法:此法主要適用數(shù)列前后具有“對稱性”,即“首末兩項(xiàng)之和相等”的形式。
例4求在區(qū)間內(nèi)分母是3的所有不可約分?jǐn)?shù)之和。
變式練習(xí):已知且.求
(五)錯位相減法:一般地,如果數(shù)列時等差數(shù)列,是等比數(shù)列,求數(shù)列的前項(xiàng)和時,可采用此法,在等式的兩邊乘以或,再錯一位相減。
例5求和:
變式練習(xí):求和:
三、提煉總結(jié):數(shù)列的求和是數(shù)列的一個重要內(nèi)容,它往往是數(shù)列知識的綜合體現(xiàn),求和題在試題中更是常見,它常用來考察我們的基礎(chǔ)知識,分析問題和解決問題的能力。任何一個數(shù)列的前n項(xiàng)和都是從第1項(xiàng)一直加到第n項(xiàng)。數(shù)列的求和主要有以下幾種方法。⑴公式法;⑵分組求和法;⑶裂項(xiàng)求和法;拆項(xiàng)成差求和經(jīng)常用到下列拆項(xiàng)公式,請補(bǔ)充完整:①=;
②=;
③=;
④=;
⑷奇偶并項(xiàng)法;⑸倒序相加法;⑹錯位相減法。
四、課堂檢測:
1、已知數(shù)列的通項(xiàng),由所確定的數(shù)列的前項(xiàng)之和是()
A.B.C.D.
2、已知數(shù)列為等比數(shù)列,前三項(xiàng)為則等于()
A.B.C.D.
3、設(shè)數(shù)列,(1+2+4),…,()的前m項(xiàng)和為2036,則m的值為()
A.8B.9C.10D.11
4、在50和350之間所有末位數(shù)是1的整數(shù)之和是()
A.5880B.5539C.5280D.4872
5、
6、若,則n=
7、設(shè)正項(xiàng)等比數(shù)列的首項(xiàng),前n項(xiàng)和為,且
①求的通項(xiàng);
②求的前n項(xiàng)和
8、數(shù)列中,且滿足,
①求數(shù)列的通項(xiàng)公式;
②設(shè)是否存在最大的整數(shù)m,使得任意的n均有>總成立。
數(shù)列在日常經(jīng)濟(jì)生活中的應(yīng)用學(xué)案
一名優(yōu)秀負(fù)責(zé)的教師就要對每一位學(xué)生盡職盡責(zé),準(zhǔn)備好一份優(yōu)秀的教案往往是必不可少的。教案可以保證學(xué)生們在上課時能夠更好的聽課,幫助高中教師提高自己的教學(xué)質(zhì)量。那么一篇好的高中教案要怎么才能寫好呢?小編特地為大家精心收集和整理了“數(shù)列在日常經(jīng)濟(jì)生活中的應(yīng)用學(xué)案”,歡迎您參考,希望對您有所助益!
§4數(shù)列在日常經(jīng)濟(jì)生活中的應(yīng)用知能目標(biāo)解讀
1.理解常見儲蓄如零存整取、定期自動轉(zhuǎn)存、分期付款及利息的計(jì)算方法,能夠抽象出所對應(yīng)的數(shù)列模型,并能用數(shù)列知識求解相關(guān)問題.
2.能夠?qū)F(xiàn)實(shí)生活中涉及到銀行利率、企業(yè)股金、產(chǎn)品利潤、人口增長、工作效率等實(shí)際問題,抽象出數(shù)列模型,將實(shí)際問題解決.
重點(diǎn)難點(diǎn)點(diǎn)撥
重點(diǎn):用數(shù)列知識解決日常經(jīng)濟(jì)生活中的實(shí)際問題.
難點(diǎn):將現(xiàn)實(shí)生活中的問題抽象出數(shù)列模型,使問題得以解決.
學(xué)習(xí)方法指導(dǎo)
1.零存整取模型
銀行有一種叫做零存整取的業(yè)務(wù),即每月定時存入一筆數(shù)目相同的資金,這叫做零存;到約定日期,可以取出全部的本利和,這叫做整取.規(guī)定每次存入的錢按單利計(jì)算,單利的計(jì)算是指僅在原有本金上計(jì)算利息,對本金所產(chǎn)生的利息不再計(jì)算利息.其計(jì)算公式為:利息=本金×利率×存期.如果用符號P代表本金,n代表存期,r代表利率,S代表本金和利息和(以下簡稱本利和),則有S=P(1+nr).
2.定期自動轉(zhuǎn)存模型
(1)銀行有一種儲蓄業(yè)務(wù)為定期存款自動轉(zhuǎn)存.例如,儲戶某月存入一筆1年期定期存款,1年后,如果儲戶不取出本利和,則銀行自動辦理轉(zhuǎn)存業(yè)務(wù),第2年的本金就是第1年的本利和,即定期自動轉(zhuǎn)存按復(fù)利計(jì)算.
(2)何謂復(fù)利?
所謂復(fù)利,就是把上期的本利和作為下一期的本金,在計(jì)算時,每一期的本金的數(shù)額是不同的,復(fù)利的計(jì)算公式為S=P(1+r)n.
一般地,一年期滿后,借貸者(銀行)收到的款額v1=v0(1+a),其中v0為初始貸款額,a為每年的利率;假若一年期滿后,銀行又把v1貸出,利率不變,銀行在下一年期滿后可收取的款額為v2=v1(1+a)=v0(1+a)2;…依次類推,若v0貸出t年,利率每年為a,這批款額到期后就會增到vt=v0(1+a)t.我們指出這里的利息是按每年一次重復(fù)計(jì)算的,稱為年復(fù)利.
3.分期付款模型
分期付款是數(shù)列知識的一個重要的實(shí)際應(yīng)用,在現(xiàn)實(shí)生活中是幾乎涉及到每個人的問題,要在平時的學(xué)習(xí)中及時發(fā)現(xiàn)問題,學(xué)會用數(shù)學(xué)的方法去分析,解決問題,關(guān)于分期付款應(yīng)注意以下問題:
(1)分期付款分若干次付款,每次付款的款額相同,各次付款的時間間隔相同;
(2)分期付款中雙方的每月(年)利息均按復(fù)利計(jì)算,即上月(年)的利息要計(jì)入下月(年)的本金;
(3)分期付款中規(guī)定:各期所付的款額連同到最后一次付款時所產(chǎn)生的利息和等于商品售價及從購買到最后一次付款的利息和,這在市場經(jīng)濟(jì)中是相對公平的.
(4)分期付款總額要大于一次性付款總額,二者的差額與多少次付款有關(guān),分期付款的次數(shù)(大于或等于2)越多,差額越大,即付款總額越多.
注意:
目前銀行規(guī)定有兩種付款方式:(1)等額本息還款法;(2)等額本金還款法.等額本金還款法的特點(diǎn)是:每期還款額遞減,利息總支出比等額款法少,等額本金還款法還可以按月還款和按季還款,由于銀行結(jié)息貫例的要求,一般采用按季還款方式.
4.本節(jié)的規(guī)律方法
(1)銀行存款中的單利是等差數(shù)列模型,本息和公式為S=P(1+nr).
(2)銀行存款中的復(fù)利是等比數(shù)列模型,本利和公式為S=P(1+r)n.
(3)產(chǎn)值模型:原來產(chǎn)值的基礎(chǔ)數(shù)為N,平均增長率為P,對于時間x的總產(chǎn)值為y=N(1+P)x.
(4)分期付款模型:a為貸款總額,r為年利率,b為等額還款數(shù),則b=.
5.數(shù)列模型在實(shí)際問題中的應(yīng)用
數(shù)列應(yīng)用題一般是等比、等差數(shù)列問題,其中,等比數(shù)列涉及的范圍比較廣,如經(jīng)濟(jì)上涉及利潤、成本、效益的增減,在人口數(shù)量的研究中也要研究增長率問題,金融問題更要涉及利率問題等.
6.建立數(shù)學(xué)模型的過程
解決該類題的關(guān)鍵是建立一個數(shù)列模型{an},利用該數(shù)列的通項(xiàng)公式或遞推公式或前n項(xiàng)和公式求解問題.
基本步驟如下表所示:?
知能自主梳理
1.(1)單利:單利的計(jì)算是僅在原有本金上計(jì)算利息,對本金所產(chǎn)生的利息,其公式為利息=.若以P代表本金,n代表存期,r代表利率,S代表本金和利息和(以下簡稱本利和),則有.
(2)復(fù)利:把上期末的本利和作為下一期的,在計(jì)算時每一期本金的數(shù)額是不同的.復(fù)利的計(jì)算公式是.
2.(1)數(shù)列知識有著廣泛的應(yīng)用,特別是等差數(shù)列和等比數(shù)列.例如銀行中的利息計(jì)算,計(jì)算單利時用數(shù)列,計(jì)算復(fù)利時用數(shù)列,分期付款要綜合運(yùn)用、數(shù)列的知識.
(2)解決數(shù)列應(yīng)用題的基本步驟為:①仔細(xì)閱讀題目,認(rèn)真審題,將實(shí)際問題轉(zhuǎn)化為
;②挖掘題目的條件,分析該數(shù)列是數(shù)列,還是
數(shù)列,分清所求的是的問題,還是問題.③檢驗(yàn)結(jié)果,寫出答案.
[答案]1.(1)不再計(jì)算利息本金×利率×存期S=P(1+nr)(2)本金S=P(1+r)n
2.(1)等差等比等差等比(2)①數(shù)列模型②等差等比項(xiàng)求和
思路方法技巧
命題方向單利計(jì)算問題
[例1]有一種零存整取的儲蓄項(xiàng)目,它是每月某日存入一筆相同的金額,這是零存;到一定時期到期,可以提出全部本金及利息,這是整取.它的本利和公式如下:
本利和=每期存入金額×[存期+存期×(存期+1)×利率].
(1)試解釋這個本利公式.
(2)若每月初存入100元,月利率5.1‰,到第12月底的本利和是多少?
(3)若每月初存入一筆金額,月利率是5.1‰,希望到第12個月底取得本利和2000元,那么每月應(yīng)存入多少金額?
[分析]存款儲蓄是單利計(jì)息,若存入金額為A,月利率為P,則n個月后的利息是nAP.
[解析](1)設(shè)每期存入金額A,每期利率P,存入期數(shù)為n,則各期利息之和為
AP+2AP+3AP+…+nAP=n(n+1)AP.
連同本金,就得:本利和=nA+n(n+1)AP=A[n+n(n+1)P].
(2)當(dāng)A=100,P=5.1‰,n=12時,
本利和=100×(12+×12×13×5.1‰)=1239.78(元).
(3)將(1)中公式變形得
A==≈161.32(元).
即每月應(yīng)存入161.32元.
[說明]單利的計(jì)算問題,是等差數(shù)列模型的應(yīng)用.
變式應(yīng)用1王先生為今年上高中的女兒辦理了“教育儲蓄”,已知當(dāng)年“教育儲蓄”存款的月利率是2.7‰.
(1)欲在3年后一次支取本息合計(jì)2萬元,王先生每月大約存入多少元?
(2)若“教育儲蓄”存款總額不超過2萬元,零存整取3年期教育儲蓄每月至多存入多少元?此時3年后本息合計(jì)約為多少元?(精確到1元)
[解析](1)設(shè)王先生每月存入A元,則有
A(1+2.7‰)+A(1+2×2.7‰)+…+A(1+36×2.7‰)=20000,利用等差數(shù)列前n項(xiàng)和公式,
得A(36+36×2.7‰+×2.7‰)=20000,
解得A≈529元.
(2)由于教育儲蓄的存款總額不超過2萬元,所以3年期教育儲蓄每月至多存入≈555(元),這樣,3年后的本息和為:
555(1+2.7‰)+555(1+2×2.7‰)+…+555(1+36×2.7‰)=555(36+36×2.7‰+×2.7‰)
≈20978(元).
命題方向復(fù)利計(jì)算問題
[例2]某人參加工作后,計(jì)劃參加養(yǎng)老保險.若第一年年末存入p元,第二年年末存入2p元,…,第n年年末存入np元,年利率為k.問第n+1年年初他可一次性獲得養(yǎng)老金(按復(fù)利計(jì)算本利和)多少元?
[分析]分期存款,應(yīng)利用“本利和本金×(1+利率)”分段計(jì)算.第1年年末存入的p元,到第n+1年年初,逐年獲得的本利和構(gòu)成公比為1+k的等比數(shù)列,即第一年的本利和為p(1+k)n-1;同理,第2年年末存入2p元,…第n年年末存入np元的本利和依次為2p(1+k)n-2,…,np.
[解析]設(shè)此人第n+1年年初一次性獲得養(yǎng)老金為Sn元,則Sn=p(1+k)n-1+2p(1+k)n-2+…+(n-1)p(1+k)1+np,①
把等式兩邊同時乘以1+k,得(1+k)Sn=p(1+k)n+2p(1+k)n-1+…+(n-1)p(1+k)2+np(1+k).②
②-①,得kSn=p(1+k)n+p(1+k)n-1+…+p(1+k)-np=-np.
所以Sn=.
故第n+1年年初他可一次性獲得養(yǎng)老金為元.
[說明]“復(fù)利計(jì)算”就是“利息生利息”,也就是在存款過程中,到約定期時,將上次存款的本利和全部轉(zhuǎn)為下一次的本金.求所有n次的本利和,就轉(zhuǎn)化為求等比數(shù)列的前n項(xiàng)和.復(fù)利計(jì)算是銀行常用于定期自動轉(zhuǎn)存業(yè)務(wù)的方法,在這里也是等比數(shù)列在實(shí)際問題中的具體應(yīng)用,體現(xiàn)了數(shù)學(xué)的應(yīng)用價值,更是學(xué)生對知識的應(yīng)用能力的體現(xiàn).復(fù)利計(jì)算問題不但應(yīng)用于銀行儲蓄業(yè)務(wù)中,在其他經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域也有應(yīng)用.
變式應(yīng)用2某家庭打算在2020年的年底花40萬元購一套商品房,為此,計(jì)劃從2011年年初開始,每年年初存入一筆購房專用款,使這筆款到2020年年底連本帶利共有40萬元.如果每年的存款數(shù)額相同,依年利率2.50%并按復(fù)利計(jì)算,問每年年初應(yīng)該存入多少錢?(不考慮利息稅)
[解析]設(shè)每年年初應(yīng)存入x萬元,那么2011~2020年年底本利和依次為:
a1=1.025x,
a2=(1.025+1.0252)x,
a3=(1.025+1.0252+1.0253)x,
…
a7=(1.025+1.0252+…+1.0257)x.
若這筆款到2020年年底連本帶利共有40萬元,則有a7=(1.025+1.0252+…+1.0257)x=40,
運(yùn)用等比數(shù)列的前n項(xiàng)和公式,化簡得x=≈5.171(萬元),
所以每年年初大約應(yīng)存入5.171萬元.
命題方向數(shù)列在分期付款中的應(yīng)用
[例3]小陸計(jì)劃年初向銀行貸款10萬元用于買房,他選擇10年期貸款,償還貸款的方式為:分10次等額歸還,每年一次,并從貸后次年年初開始?xì)w還,若10年期貸款的年利率為4%,且年利息均按復(fù)利計(jì)算,問每年應(yīng)還多少元?(計(jì)算結(jié)果精確到1元)
[分析]本題屬于分期付款模型,如果注意到按照貸款的規(guī)定,在貸款全部還清時,10萬元貸款的價值與還款的價值總額應(yīng)該相等,則可以考慮把所有的款項(xiàng)都轉(zhuǎn)化為同一時間來計(jì)算.10萬元在10年后(即貸款全部付清時)的價值為105(1+4%)10元.
[解析]設(shè)每年還款x元,則第1次償還x元,在貸款全部付清時的價值為x(1+4%)9;第2次償還的x元,在貸款全部付清時的價值為x(1+4%)8;第10次償還的x元,在貸款全部付清時的價值為x元,于是有105(1+4%)10=x(1+4%)9+x(1+4%)8+x(1+4%)7+…+x.
由等比數(shù)列求和公式,得
105×1.0410=x,
1.0410=(1+0.04)10≈1.4802.
∴x≈≈12330.
答:每年約應(yīng)還12330元.
[說明]解決分期付款問題的數(shù)學(xué)方法是等比數(shù)列求和,用到的等量關(guān)系即分期所付的款連同到最后一次所付款時的利息之和,等于商品售價與從購物到最后一次付款時的利息之和.
變式應(yīng)用3某工廠為提高產(chǎn)品質(zhì)量,擴(kuò)大生產(chǎn)需要大量資金,其中征地需40萬元,建新廠房需100萬元,購置新機(jī)器需60萬元,舊設(shè)備改造及干部工作培訓(xùn)需15萬元,流動資金需40萬元,該廠現(xiàn)有資金125萬元,廠內(nèi)干部30人,工人180人,干部每人投資4000元,工人每人投資1000元(不記利息僅在每年年底利潤中分紅),尚缺少資金,準(zhǔn)備今年年底向銀行貸款,按年利率9%的復(fù)利計(jì)算,若從明年年底開始分5年等額分期付款,還清貸款及全部利息,問該廠每年還款多少萬元?(精確到0.1萬元)
[解析]因擴(kuò)大生產(chǎn)急需的資金共有40+100+60+15+40=255(萬元).已知籌集到資金為125+0.4×30+0.1×180=155(萬元),資金缺口為255-155=100(萬元).設(shè)每次向銀行還款x萬元,則貸款100萬元,五年一共還清本金和利息共計(jì)100(1+9%)5萬元.第一次還款到第五年年底的本利和為x(1+9%)4萬元;第二次還款到第五年年底的本利和為x(1+9%)3萬元;第三次還款到第五年年底的本利和為x(1+9%)2萬元;第四次還款到第五年年底的本利和為x(1+9%)萬元;第五次還款(無利息)為x萬元.由題意得x+x(1+9%)+x(1+9%)2+x(1+9%)3+
x(1+9%)4=100×(1+9%)5.即=100×1.095,所以x≈25.7.故該廠每年還款25.7萬元.
探索延拓創(chuàng)新
命題方向數(shù)列在日常生活中其他方面的應(yīng)用
[例4]甲、乙兩人連續(xù)6年對某農(nóng)村養(yǎng)雞業(yè)的規(guī)模進(jìn)行調(diào)查,提供了兩條不同信息,如圖所示.
甲調(diào)查表明:由第1年每個養(yǎng)雞場出產(chǎn)1萬只雞上升到第6年平均每個養(yǎng)雞場出產(chǎn)2萬只雞.
乙調(diào)查表明:由第1年30個養(yǎng)雞場減少到第6年10個養(yǎng)雞場.請您根據(jù)提供的信息回答:
(1)第2年養(yǎng)雞場的個數(shù)及全村出產(chǎn)雞的總只數(shù);
(2)到第6年這個村養(yǎng)雞業(yè)的規(guī)模比第1年擴(kuò)大了還是縮小了?請說明理由.
(3)哪一年的規(guī)模最大?請說明理由.
[分析]審清題意,弄清圖甲表示每個養(yǎng)雞場平均出產(chǎn)雞的只數(shù)(單位:萬只),圖乙表示該村所擁有的養(yǎng)雞場的個數(shù)(單位:個).
[解析](1)由圖可知:第2年養(yǎng)雞場的個數(shù)是26個,每個養(yǎng)雞場平均出產(chǎn)1.2萬只雞,那么全村出產(chǎn)雞的總只數(shù)是S2=26×1.2=31.2(萬只).
(2)第1年總共出產(chǎn)雞的只數(shù)是S1=30×1=30(萬只);第6年總共出產(chǎn)雞的只數(shù)是S6=2×10=20(萬只),由此得出S6S1,這說明規(guī)模縮小了.
(3)由圖可知:每年平均每個養(yǎng)雞場出產(chǎn)的雞的只數(shù)所滿足的數(shù)列為an=1+(n-1)×0.2=0.2n+0.8(1≤n≤6).每年的養(yǎng)雞場的個數(shù)所滿足的數(shù)列為bn=30-4(n-1)=-4n+34(1≤n≤6).
第n年出產(chǎn)的雞的只數(shù)滿足的數(shù)列為Sn=anbn
=(-2n2+9n+68)=-(n-)+(1≤n≤6).
因?yàn)閚∈N+,故當(dāng)n=2時,Sn最大,即第2年規(guī)模最大.
[說明]依此圖像建立等差數(shù)列模型,問題就能得到解決.每年的總出產(chǎn)量則要與二次函數(shù)聯(lián)系,n為正整數(shù)不能忽略,利用數(shù)列與函數(shù)的關(guān)系解決,是本類問題的特色.
名師辨誤做答
[例5]某工廠去年的產(chǎn)值為138萬元,預(yù)計(jì)今后五年的每年比上一年產(chǎn)值增長10%,從今年起計(jì)算,第5年這個工廠的產(chǎn)值是多少元?(精確到萬元)
[誤解]依題意,該工廠每年的產(chǎn)值組成一個等比數(shù)列{an}.
其中a1=138,q=1+10%=1.1,n=5.
∴a5=a1q4=138×1.14≈202(萬元).
[辨析]138萬元是去年的產(chǎn)值,從今年算起,則a1=138×1.1,由于首項(xiàng)弄錯而造成錯誤.
[正解]依題意,該工廠每年的產(chǎn)值組成一個等比數(shù)列{an}.其中a1=138×1.1,
∴a5=a1q4=138×1.1×1.14
=138×1.15≈222(萬元).
課堂鞏固訓(xùn)練
一、選擇題
1.預(yù)測人口的變化趨勢有多種方法.“直接推算法”使用的公式是pn=p0(1+k)n(k-1),其中pn為預(yù)測期人口數(shù),p0為初期人口數(shù),k為預(yù)測期內(nèi)年增長率,n為預(yù)測期間隔年數(shù).如果在某一時期有-1k0,那么在這期間人口數(shù)()?
A.呈上升趨勢B.呈下降趨勢C.擺動變化D.不變
[答案]B?
[解析]∵-1k0,
∴0k+11,pn0,?
又∵==1+k1,
∴pn+1pn.?
即數(shù)列{pn}為遞減數(shù)列.
2.某同學(xué)在電腦上設(shè)置一個游戲,他讓一彈性球從100m高處自由落下,每次著地后又跳回到原來高度的一半再落下,則第10次著地時所經(jīng)過的路程和為()?
A.199.8mB.299.6mC.166.9mD.266.9m
[答案]B
[解析]由題意知,彈球第1次著地時經(jīng)過的路程是100m,從這時到彈球第2次著地時共經(jīng)過了2×m,從這時到彈球第3次著地時共經(jīng)過2×m,……,到第10次時應(yīng)為2×m.?
∴S10=100+2×+2×+…+2×=100+100(1++…+)=100+
≈100+199.6=299.6(m).
3.某工廠生產(chǎn)總值連續(xù)兩年的年平均增長率依次為p%,q%,則這兩年的平均增長率是()
A.B.p%q%
C.D.
[答案]D
[解析]設(shè)該工廠最初的產(chǎn)值為1,經(jīng)過兩年的平均增長率為r,則(1+p%)(1+q%)=(1+r)2.
于是r=-1.
二、填空題
4.某工廠2011年的月產(chǎn)值按等差數(shù)列增長,第一季度總產(chǎn)值為20萬元,上半年總產(chǎn)值為60萬元,則2011年全年總產(chǎn)值為元.
[答案]200
3a1+d=20
[解析]由題意,得,
6a1+d=60
a1=
解得.
d=
所以S12=12×+×=200.
5.(2011湖北理,13)《九章算術(shù)》“竹九節(jié)”問題:現(xiàn)有一根9節(jié)的竹子,自上而下各節(jié)的容積成等差數(shù)列,上面4節(jié)的容積共3升,下面3節(jié)的容積共4升,則第5節(jié)的容積為升.
[答案]
[解析]本題考查等差數(shù)列通項(xiàng)公式、前n項(xiàng)和公式的基本運(yùn)算.
設(shè)此等差數(shù)列為{an},公差為d,?
a1+a2+a3+a4=3,?4a1+6d=3,a1=,
則∴解得
a7+a8+a9=4,3a1+21d=4,d=,
∴a5=a1+4d=+4×=.
課后強(qiáng)化作業(yè)
一、選擇題
1.某沿海漁村,近幾年不斷挖掘經(jīng)濟(jì)收入來源,除了漁業(yè)收入外,還增加了海濱休閑度假服務(wù)業(yè)的開發(fā),使本村經(jīng)濟(jì)有了較快發(fā)展,2008年全村財(cái)政收入95933萬元,比上年增長7.3%,如果在今后的幾年內(nèi)全村財(cái)政收入都按此年增長率增長,那么到2012年末全村財(cái)政收入大約為()
A.115000萬元B.120000萬元C.127000萬元D.135000萬元
[答案]C?
[解析]2012年末全村的財(cái)政收入為95933×(1+0.073)4≈127000(萬元).故選C.
2.某人從2011年1月份開始,每月初存入銀行100元,月利率是2.8‰(每月按復(fù)利計(jì)算),到12月底取出本利和應(yīng)是()
A.1223.4元B.1224.4元C.1222.1元D.1225.0元
[答案]C?
[解析]一月份開始存入銀行,到12月底本利和是a1=100(1+2.8‰)12;
二月份開始存入銀行,到12月底本利和是a2=100(1+2.8‰)11;?
…;
12月份開始存入銀行,到12月底本利和是a12=100(1+2.8‰).
則數(shù)列{an}構(gòu)成等比數(shù)列,
S12=
=≈1222.1(元).
3.農(nóng)民收入由工資性收入和其他收入兩部分構(gòu)成.2003年某地區(qū)農(nóng)民人均收入為3150元(其中工資性收入為1800元,其他收入為1350元),預(yù)計(jì)該地區(qū)自2004年起的5年內(nèi),農(nóng)民的工資性收入將以每年6%的年增長率增長,其他收入每年增加160元.根據(jù)以上數(shù)據(jù),2008年該地區(qū)農(nóng)民人均收入介于()?
A.4200元~4400元B.4400元~4600元
C.4600元~4800元D.4800元~5000元
[答案]B
[解析]將2003年記作第1年,該地區(qū)農(nóng)民人均收入第n年為an,?
則a1=3150,a2==1800×(1+6%)+1350+160,…,an=1800×(1+6%)n-1+1350+(n-1)×160.
2008年該地區(qū)農(nóng)民人均收入為a6=1800×(1+6%)6-1+1350+(6-1)×160≈4558.81.故選B.
4.根據(jù)市場調(diào)查結(jié)果,預(yù)測某種家用商品從年初開始的n個月內(nèi)累積的需求量Sn(萬件)近似地滿足Sn=(21n-n2-5)(n=1,2,…,12).按此預(yù)測,在本年度內(nèi),需求量超過1.5萬件的月份是()
A.5月、6月B.6月、7月?
C.7月、8月D.8月、9月
[答案]C
[解析]設(shè)第n個月份的需求量超過1.5萬件.則
Sn-Sn-1=(21n-n2-5)-[21(n-1)-(n-1)2-5]>1.5,?
化簡整理,得n2-15n+54<0,即6<n<9.∴應(yīng)選C.
5.通過測量知道,溫度每降低6℃,某電子元件的電子數(shù)目就減少一半.已知在零下34℃時,該電子元件的電子數(shù)目為3個,則在室溫27℃時,該元件的電子數(shù)目接近()
A.860個B.1730個C.3072個D.3900個
[答案]C?
[解析]由題設(shè)知,該元件的電子數(shù)目變化為等比數(shù)列,且a1=3,q=2,由27-(-34)=61,
=10,可得,a11=3210=3072,故選C.
6.一個卷筒紙,其內(nèi)圓直徑為4cm,外圓直徑為12cm,一共卷60層,若把各層都視為一個同心圓,π=3.14,則這個卷筒紙的長度為(精確到個位)()
A.14mB.15mC.16mD.17m
[答案]B?
[解析]紙的厚度相同,且各層同心圓直徑成等差數(shù)列,則l=πd1+πd2+…+πd60=60π
=480×3.14=1507.2(cm)≈15m,故選B.
7.現(xiàn)存入銀行8萬元,年利率為2.50%,若采用1年期自動轉(zhuǎn)存業(yè)務(wù),則5年末的本利和是萬元.?
A.8×1.0253B.8×1.0254C.8×1.0255D.8×1.0256
[答案]C
[解析]定期自動轉(zhuǎn)存屬于復(fù)利計(jì)算問題,5年末的本利和為8×(1+2.50%)5=8×1.0255.
8.某房屋開發(fā)商出售一套50萬元的住宅,可以首付5萬元,以后每過一年付5萬元,9年后共10次付清,也可以一次付清(此后一年定期存款稅后利率設(shè)為2%,按復(fù)利計(jì)算)并優(yōu)惠x%,為鼓勵購房者一次付款,問優(yōu)惠率應(yīng)不低于多少?(x取整數(shù),計(jì)算過程中參考以下數(shù)據(jù):1.029=1.19,1.0210=1.2,1.0211=1.24)()
A.15%B.16%C.17%D.18%
[答案]B
[解析]由題意,知50(1-x%)(1+2%)9≤5(1.029+1.028+…+1.02+1).整理,得
1-x%≤==0.8403,∴x%≥15.97%,
∴一次付款的優(yōu)惠率應(yīng)不低于16%.
二、填空題
9.據(jù)某校環(huán)保小組調(diào)查,某區(qū)垃圾量的年增長率為b,2007年產(chǎn)生的垃圾量為a噸,由此預(yù)測,該區(qū)下一年的垃圾量為噸,2012年的垃圾量為噸.
[答案]a(1+b)a(1+b)?5
[解析]2007年產(chǎn)生的垃圾量為a噸,下一年的垃圾量在2007年的垃圾量的基礎(chǔ)之上增長了ab噸,所以下一年的垃圾量為a(1+b)噸;2012年是從2007年起再過5年,所以2012年的垃圾量是a(1+b)5噸.
10.某彩電價格在去年6月份降價10%之后經(jīng)10,11,12三個月連續(xù)三次回升到6月份降價前的水平,則這三次價格平均回升率是.?
[答案]-1
[解析]設(shè)6月份降價前的價格為a,三次價格平均回升率為x,則a×90%×(1+x)3=a,
∴1+x=,x=-1.
11.某大樓共有20層,有19人在第1層上了電梯,他們分別要去第2層至第20層,每層1人,而電梯只允許停1次,可只使1人滿意,其余18人都要步行上樓或下樓,假設(shè)乘客每向下走1層的不滿意度為1,每向上走一層的不滿意度為2,所有人的不滿意度之和為S,為使S最小,電梯應(yīng)當(dāng)停在層.
[答案]14
[解析]設(shè)停在第x層,則S=[1+2+…+(20-x)]×2+[1+2+…+(x-2)]=+421,
∴x=時取最小值,而x∈{2,3,…,20},?
∴x=14時取最小值.
12.某工廠生產(chǎn)總值的月平均增比率為p,則年平均增長率為.
[答案](1+p)12-1
[解析]設(shè)年平均增長率為x,原來總產(chǎn)值為a,由題意得a(1+x)=a(1+p)12,
∴x=(1+p)12-1.
三、解答題
13.某城市2002年底人口為500萬,人均居住面積為6平方米,如果該城市每年人口平均增長率為1%,每年平均新增住房面積為30萬平方米,到2012年底該城市人均住房面積是多少平方米?增加了還是減少了?說明了什么問題?(精確到0.01平方米)
[解析]設(shè)2002年,2003年,…,2012年住房面積總數(shù)成等差數(shù)列{an},人口數(shù)組成等比數(shù)列{bn},
則2002年:a1=500×6=3000(萬平方米),b1=500(萬).
2003年:a2=a1+d=3000+30=3030(萬平方米),b2=b1×q=500×(1+1%)=505(萬).
…
2012年:a11=a1+10d=3000+10×30=3300(萬平方米),b11=b1×q10=500×(1+1%)10=500×1.0110≈552(萬).?
所以人均住房面積是≈5.98(平方米).?
答:該城市人均住房面積約5.98平方米,人均住房面積反而減少了,說明計(jì)劃生育的重要性.
14.某林場2008年底森林木材儲存量為330萬立方米,若樹林以每年25%的增長率生長,計(jì)劃從2009年起,每年冬天要砍伐的木材量為x萬立方米,為了實(shí)現(xiàn)經(jīng)過20年木材儲存量翻兩番的目標(biāo),每年砍伐的木材量x的最大值是多少?(lg2≈0.3)
[解析]設(shè)從2008年起的每年年底木材儲存量組成的數(shù)列為{an},則
a1=330
an+1=an(1+25%)-x=an-x
則an+1-4x=(an-4x),
即=.
∴{an-4x}是以330-4x為首項(xiàng),公比為的等比數(shù)列,即an=(330-4x)()n-1+4x.
∴a21=(330-4x)()20+4x.
令a21≥4a1,即(330-4x)()20+4x≥4×330.
由lg2≈0.3,可求得()20=100,代入上式整理得396x≤31680,
解得x≤80(萬立方米).
答:每年砍伐量最大為80萬立方米.
15.某企業(yè)2003年的純利潤為500萬元,因設(shè)備老化等原因,企業(yè)的生產(chǎn)能力將逐年下降.若不進(jìn)行技術(shù)改造,預(yù)測從今年起每年比上一年純利潤減少20萬元.今年初該企業(yè)一次性投入資金600萬元進(jìn)行技術(shù)改造,預(yù)測在未扣除技術(shù)改造資金的情況下,第n年(今年為第一年)的利潤為500(1+)萬元(n為正整數(shù)).?
(1)設(shè)從今年起的前n年,若該企業(yè)不進(jìn)行技術(shù)改造的累計(jì)純利潤為An萬元,進(jìn)行技術(shù)改造后的累計(jì)純利潤為Bn萬元(需扣除技術(shù)改造資金),求An、Bn的表達(dá)式;
(2)依上述預(yù)測,從今年起該企業(yè)至少經(jīng)過多少年,進(jìn)行技術(shù)改造后的累計(jì)純利潤超過不進(jìn)行技術(shù)改造的累計(jì)純利潤?
[解析](1)依題設(shè),An=(500-20)+(500-40)+…+(500-20n)=490n-10n2;
Bn=500[(1+)+(1+)+…+(1+)]-600=500n--100.
(2)Bn-An=(500n--100)-(490n-10n2)
=10n2+10n--100=10[n(n+1)--10].
因?yàn)楹瘮?shù)y=x(x+1)--10在(0,+∞)上為增函數(shù),
當(dāng)1≤n≤3時,n(n+1)--10≤12--100;?
當(dāng)n≥4時,n(n+1)--10≥20--100.?
∴僅當(dāng)n≥4時,BnAn.
答:至少經(jīng)過4年,該企業(yè)進(jìn)行技術(shù)改造后的累計(jì)純利潤超過不進(jìn)行技術(shù)改造的累計(jì)純利潤.
16.銀行按規(guī)定每經(jīng)過一定時間結(jié)算存(貸)款的利息一次,結(jié)息后即將利息并入本金,這種計(jì)算利息的方法叫復(fù)利.現(xiàn)在某企業(yè)進(jìn)行技術(shù)改造,有兩種方案.甲方案:一次性貸款10萬元,第一年便可獲利1萬元,以后每年比前一年增加30%的利潤;乙方案:每年貸款1萬元,第一年便可獲利1萬元,以后每年比前年多獲利5千元,兩種方案,使用期限都是十年,到期一次性歸還本息,若銀行貸款利息按年息10%的復(fù)利計(jì)算,比較兩種方案,哪個獲利更多?(計(jì)算數(shù)據(jù)精確到千元,1.110=2.594,1.310=13.786)
[解析]方案甲:十年獲利中,每年獲利數(shù)構(gòu)成等比數(shù)列,首項(xiàng)為1,公比為1+30%,前10項(xiàng)和為S10=1+(1+30%)+(1+30%)2+…+(1+30%)9.?
所以S10=≈42.62(萬元).
甲方案凈獲利42.62-25.94≈16.7(萬元).?
乙方案獲利構(gòu)成等差數(shù)列,首項(xiàng)為1,公差為,前10項(xiàng)和為
T10=1+(1+)+(1+2×)+…+(1+9×)
==32.50(萬元),?
而貸款本息總數(shù)為
1.1+[1+(1+10%)+…+(1+10%)9]=1.1+≈17.04(萬元),?
乙方案凈獲利32.50-17.04≈15.5萬元.
比較兩方案可得甲方案獲利較多.
2012屆高考數(shù)學(xué)備考復(fù)習(xí):數(shù)列求和及綜合應(yīng)用
一名愛崗敬業(yè)的教師要充分考慮學(xué)生的理解性,教師要準(zhǔn)備好教案,這是教師的任務(wù)之一。教案可以讓學(xué)生更好地進(jìn)入課堂環(huán)境中來,讓教師能夠快速的解決各種教學(xué)問題。關(guān)于好的教案要怎么樣去寫呢?下面是小編為大家整理的“2012屆高考數(shù)學(xué)備考復(fù)習(xí):數(shù)列求和及綜合應(yīng)用”,相信能對大家有所幫助。
專題三:數(shù)列
第二講數(shù)列求和及綜合應(yīng)用
【最新考綱透析】
1.了解數(shù)列求和的基本方法。
2.能在具體問題情景中識別數(shù)列的等差、等比關(guān)系,并能用有關(guān)知識解決相應(yīng)問題。
3.了解等差數(shù)列與一次函數(shù)、等比數(shù)列與指數(shù)函數(shù)的關(guān)系。
【核心要點(diǎn)突破】
要點(diǎn)考向1:可轉(zhuǎn)化為等差、等比數(shù)列的求和問題
考情聚焦:1.可轉(zhuǎn)化為等差或等比數(shù)列的求和問題,已經(jīng)成為高考考查的重點(diǎn)內(nèi)容之一。
2.該類問題出題背景選擇面廣,易與函數(shù)方程、遞推數(shù)列等知識綜合,在知識交匯點(diǎn)處命題。
3.多以解答題的形式出現(xiàn),屬于中、高檔題目。
考向鏈接:某些遞推數(shù)列可轉(zhuǎn)化為等差、等比數(shù)列解決,其轉(zhuǎn)化途徑有:
1.湊配、消項(xiàng)變換——如將遞推公式(q、d為常數(shù),q≠0,≠1)。通過湊配變成;或消常數(shù)轉(zhuǎn)化為
2.倒數(shù)變換—如將遞推公式(c、d為非零常數(shù))取倒數(shù)得
3.對數(shù)變換——如將遞推公式取對數(shù)得
4.換元變換——如將遞推公式(q、d為非零常數(shù),q≠1,d≠1)變換成,令,則轉(zhuǎn)化為的形式。
例1:(2010福建高考文科T17)數(shù)列{}中=,前n項(xiàng)和滿足-=(n).
(I)求數(shù)列{}的通項(xiàng)公式以及前n項(xiàng)和;
(II)若S1,t(S1+S2),3(S2+S3)成等差數(shù)列,求實(shí)數(shù)t的值。
【命題立意】本題考查數(shù)列、等差數(shù)列、等比數(shù)列等基礎(chǔ)知識,考查運(yùn)算求解能力,考查函數(shù)方程思想、化歸轉(zhuǎn)化思想。
【思路點(diǎn)撥】第一步先求的通項(xiàng),可知為等比數(shù)列,利用等比數(shù)列的前n項(xiàng)和求解出;第二步利用等差中項(xiàng)列出方程求出t
【規(guī)范解答】(I)由得,又,故,從而
(II)由(I)從而由S1,t(S1+S2),3(S2+S3)成等差數(shù)列可得解得。
【方法技巧】要求數(shù)列通項(xiàng)公式,由題目提供的是一個遞推公式,如何通過遞推公式來求數(shù)列的通項(xiàng)。題目要求的是項(xiàng)的問題,這就涉及有關(guān)“項(xiàng)”與“和”如何轉(zhuǎn)化的問題。一般地,含有的遞推關(guān)系式,一般利用化“和”為“項(xiàng)”。
要點(diǎn)考向2:錯位相減法求和
考情聚焦:1.錯位相減法求和,是高中數(shù)學(xué)中重要的數(shù)列求和方法,是近年來高考的重點(diǎn)考查內(nèi)容。
2.該類問題背景選擇面廣,可與等差、等比數(shù)列、函數(shù)、不等式等知識綜合,在知識交匯點(diǎn)處命題。
3.多以解答題的形式出現(xiàn),屬于中、高檔題。
考向鏈接:幾種求通項(xiàng)及求和方法
(1)已知,求可用疊加法,即
(2)已知,求可用疊乘法,即
(3)設(shè){}為等差數(shù)列,為等比數(shù)列,求數(shù)列的前n項(xiàng)和可用錯位相減法。
例2:(2010海南寧夏高考理科T17)設(shè)數(shù)列滿足,
(Ⅰ)求數(shù)列的通項(xiàng)公式:
(Ⅱ)令,求數(shù)列的前n項(xiàng)和.
【命題立意】本題主要考查了數(shù)列通項(xiàng)公式以及前項(xiàng)和的求法,解決本題的關(guān)鍵是仔細(xì)觀察形式,找到規(guī)律,利用等比數(shù)列的性質(zhì)解題.
【思路點(diǎn)撥】由給出的遞推關(guān)系,求出數(shù)列的通項(xiàng)公式,在求數(shù)列的前n項(xiàng)和.
【規(guī)范解答】(Ⅰ)由已知,當(dāng)時,
而,滿足上述公式,
所以的通項(xiàng)公式為.
(Ⅱ)由可知,
①
從而②
①②得
即
【方法技巧】利用累加法求數(shù)列的通項(xiàng)公式,利用錯位相減法求數(shù)列的和.
要點(diǎn)考向3:裂項(xiàng)相消法求和
考情聚焦:1.裂項(xiàng)相消求和是高中數(shù)學(xué)中的一個重要的數(shù)列求和方法,是近年來高考的重點(diǎn)考查內(nèi)容。
2.該類問題背景選擇面廣,可與等差、等比數(shù)列、函數(shù)、不等式等知識綜合,在知識交匯點(diǎn)處命題。
3.多以解答題的形式出現(xiàn),屬中、高檔題目。
考向鏈接:裂項(xiàng)求和的幾種常見類型
(1);
(2);
(3);
(4);
(5)若是公差為d的等差數(shù)列,則
;
(6);
(7)
(8)。
例3:(2010山東高考理科T18)已知等差數(shù)列滿足:,,的前n項(xiàng)和為.
(1)求及;
(2)令(nN*),求數(shù)列的前n項(xiàng)和.
【命題立意】本題考查等差數(shù)列的通項(xiàng)公式與前n項(xiàng)和公式的應(yīng)用、裂項(xiàng)法求數(shù)列的和,考查了考生的邏輯推理、等價變形和運(yùn)算求解能力.
【思路點(diǎn)撥】(1)設(shè)出首項(xiàng)和公差,根據(jù)已知條件構(gòu)造方程組可求出首項(xiàng)和公差,進(jìn)而求出求及;(2)由(1)求出的通項(xiàng)公式,再根據(jù)通項(xiàng)的特點(diǎn)選擇求和的方法.
【規(guī)范解答】(1)設(shè)等差數(shù)列的公差為d,因?yàn)?,,所以?br>
,解得,
所以;==.
(2)由(1)知,所以bn===,
所以==,
即數(shù)列的前n項(xiàng)和=.
【方法技巧】數(shù)列求和的常用方法:
1、直接由等差、等比數(shù)列的求和公式求和,注意對公比的討論.
2、錯位相減法:主要用于一個等差數(shù)列與一個等比數(shù)列對應(yīng)項(xiàng)相乘所得的數(shù)列的求和,即等比數(shù)列求和公式的推導(dǎo)過程的推廣.
3、分組轉(zhuǎn)化法:把數(shù)列的每一項(xiàng)分成兩項(xiàng),使其轉(zhuǎn)化為幾個等差、等比數(shù)列,再求解.
4、裂項(xiàng)相消法:主要用于通項(xiàng)為分式的形式,通項(xiàng)拆成兩項(xiàng)之差求和,正負(fù)項(xiàng)相消剩下首尾若干項(xiàng),注意一般情況下剩下正負(fù)項(xiàng)個數(shù)相同.
5、倒序相加法:把數(shù)列正著寫和倒著寫相加(即等差數(shù)列求和公式的推導(dǎo)過程的推廣).
要點(diǎn)考向4:與不等式有關(guān)的數(shù)列問題
考情聚焦:1.?dāng)?shù)列綜合問題,特別是數(shù)列與不等式的綜合問題是高考中經(jīng)常考查的重要內(nèi)容。
2.該類問題可與函數(shù)的單調(diào)性、基本不等式、導(dǎo)數(shù)函數(shù)等知識交匯,綜合命題。
3.多以解答題的形式出現(xiàn),屬高檔題。
例4:(2010天津高考文科T22)在數(shù)列中,=0,且對任意k,成等差數(shù)列,其公差為2k.
(Ⅰ)證明成等比數(shù)列;
(Ⅱ)求數(shù)列的通項(xiàng)公式;
(Ⅲ)記,證明.
【命題立意】本小題主要考查等差數(shù)列的定義及前n項(xiàng)和公式、等比數(shù)列的定義、數(shù)列求和等基礎(chǔ)知識,考查運(yùn)算能力、推理論證能力、綜合分析和解決問題的能力及分類討論的思想方法.
【思路點(diǎn)撥】(Ⅰ)(Ⅱ)應(yīng)用定義法證明、求解;(Ⅲ)對n分奇數(shù)、偶數(shù)進(jìn)行討論.
【規(guī)范解答】(I)由題設(shè)可知,,,,,。從而,所以,,成等比數(shù)列.
(II)由題設(shè)可得
所以
.
由,得,從而.
所以數(shù)列的通項(xiàng)公式為或?qū)憺椋?br>
(III)由(II)可知,,
以下分兩種情況進(jìn)行討論:
當(dāng)n為偶數(shù)時,設(shè)n=2m
若,則,
若,則
.
所以,從而
(2)當(dāng)n為奇數(shù)時,設(shè).
所以,從而
綜合(1)和(2)可知,對任意有
【高考真題探究】
1.(2010天津高考理科T6)已知是首項(xiàng)為1的等比數(shù)列,是的前n項(xiàng)和,且,則數(shù)列的前5項(xiàng)和為()
(A)或5(B)或5(C)(D)
【命題立意】考查等比數(shù)列的通項(xiàng)公式、前n項(xiàng)和公式.
【思路點(diǎn)撥】求出數(shù)列的通項(xiàng)公式是關(guān)鍵.
【規(guī)范解答】選C.設(shè),則,
即,,.
2.(2010天津高考文科T15)設(shè){an}是等比數(shù)列,公比,Sn為{an}的前n項(xiàng)和.
記設(shè)為數(shù)列{}的最大項(xiàng),則=.
【命題立意】考查等比數(shù)列的通項(xiàng)公式、前n項(xiàng)和、均值不等式等基礎(chǔ)知識.
【思路點(diǎn)撥】化簡利用均值不等式求最值.
【規(guī)范解答】
∴
∵當(dāng)且僅當(dāng)即,所以當(dāng)n=4,即時,最大.
【答案】4.
3.(2010安徽高考理科T20)設(shè)數(shù)列中的每一項(xiàng)都不為0.
證明:為等差數(shù)列的充分必要條件是:對任何,都有
.
【命題立意】本題主要考查等差數(shù)列與充要條件等知識,考查考生推理論證,運(yùn)算求解能力.
【思路點(diǎn)撥】證明可分為兩步,先證明必要性,適宜采用列項(xiàng)相消法,再證明充分性,可采用數(shù)學(xué)歸納法或綜合法.
【規(guī)范解答】已知數(shù)列中的每一項(xiàng)都不為0,
先證
若數(shù)列為等差數(shù)列,設(shè)公差為,
當(dāng)時,有,
即對任何,有成立;
當(dāng)時,顯然也成立.
再證
對任意,有①,
②,
由②-①得:-
上式兩端同乘,得③,
同理可得④,
由③-④得:,所以為等差數(shù)列
【方法技巧】
1、在進(jìn)行數(shù)列求和問題時,要善于觀察關(guān)系式特點(diǎn),進(jìn)行適當(dāng)?shù)淖冃?,如分組、裂項(xiàng)等,轉(zhuǎn)化為常見的類型進(jìn)行求和;
2、對數(shù)列中的含n的式子,注意可以把式子中的n換為或得到相關(guān)的式子,再進(jìn)行化簡變形處理;也可以把n取自然數(shù)中的具體的數(shù)1,2,3…等,得到一些等式歸納證明.
4.(2010安徽高考文科T21)設(shè)是坐標(biāo)平面上的一列圓,它們的圓心都在軸的正半軸上,且都與直線相切,對每一個正整數(shù),圓都與圓相互外切,以表示的半徑,已知為遞增數(shù)列.
(1)證明:為等比數(shù)列;
(2)設(shè),求數(shù)列的前項(xiàng)和.
【命題立意】本題主要考查等比數(shù)列的基本知識,利用錯位相減法求和等基本方法,考察考生的抽象概括能力以及推理論證能力.
【思路點(diǎn)撥】(1)求直線傾斜角的正弦,設(shè)的圓心為,得,同理得,結(jié)合兩圓相切得圓心距與半徑間的關(guān)系,得兩圓半徑之間的關(guān)系,即中與的關(guān)系,可證明為等比數(shù)列;
(2)利用(1)的結(jié)論求的通項(xiàng)公式,代入數(shù)列,然后采用錯位相減法求和.
【規(guī)范解答】
.
【方法技巧】
1、對數(shù)列中的含n的式子,注意可以把式子中的n換為或得到相關(guān)的式子,再進(jìn)行化簡變形處理;
2、在進(jìn)行數(shù)列求和問題時,要善于觀察關(guān)系式特點(diǎn),進(jìn)行適當(dāng)?shù)奶幚恚绶纸M、列項(xiàng)相消、錯位相減等,轉(zhuǎn)化為常見的類型進(jìn)行求和.
5.(2010江蘇高考T19)設(shè)各項(xiàng)均為正數(shù)的數(shù)列的前n項(xiàng)和為,已知,數(shù)列是公差為的等差數(shù)列.
(1)求數(shù)列的通項(xiàng)公式(用表示);
(2)設(shè)為實(shí)數(shù),對滿足的任意正整數(shù),不等式都成立。求證:的最大值為.
【命題立意】本題主要考查等差數(shù)列的通項(xiàng)、求和、基本不等式以及不等式的恒成立問題等有關(guān)知識,考查探索、分析及論證的能力.
【思路點(diǎn)撥】(1)先求,然后利用的關(guān)系求解;(2)利用(1)中所求利用基本不等式解決.
【規(guī)范解答】(1)由題意知:,
,
化簡,得:
,
當(dāng)時,,適合情形.
故所求.
(2)(方法一)
,恒成立.
又,,
故,即的最大值為.
(方法二)由及,得,.
于是,對滿足題設(shè)的,,有
.
所以的最大值.
另一方面,任取實(shí)數(shù).設(shè)為偶數(shù),令,則符合條件,且.
于是,只要,即當(dāng)時,.
所以滿足條件的,從而.
因此的最大值為.
6.(2010重慶高考理科T21)在數(shù)列中,=1,,其中實(shí)數(shù)。
(1)求的通項(xiàng)公式;
(2)若對一切有,求的取值范圍。
【命題立意】本小題考查歸納、猜想解題,考查數(shù)學(xué)歸納法及其應(yīng)用,考查數(shù)列的基礎(chǔ)知識,考查運(yùn)算求解能力,考查化歸與轉(zhuǎn)化思想,考查分類討論的思想.
【思路點(diǎn)撥】(1)先求出數(shù)列的前幾項(xiàng),歸納猜想得出結(jié)論,再用數(shù)學(xué)歸納法證明;(2)對恒成立問題進(jìn)行等價轉(zhuǎn)化,
【規(guī)范解答】(1)【方法1】:由,,
,
,猜測(),
下面用數(shù)學(xué)歸納法證明
當(dāng)n=1時,等式成立;
假設(shè)當(dāng)n=k時,等式成立,即,則當(dāng)n=k+1時,
綜上可知,對任何都成立.
【方法2】:由原式,
令,則,,因此對有
因此,,。又當(dāng)n=1時上式成立。
因此,,。
(2)【方法1】:由,得
因,所以
解此不等式得:對一切,有或,其中
易知(因?yàn)榈姆肿印⒎帜傅淖罡叽雾?xiàng)都是2,且系數(shù)都是8,所以極限值是);用放縮法得:
,所以,
因此由對一切成立得;
又,易知單調(diào)遞增,故對一切成立,因此由對一切成立得:
,從而c的取值范圍為.
【方法2】:由,得,
因,所以對恒成立.
記,下分三種情況討論。
(i)當(dāng)即或時,代入驗(yàn)證可知只有滿足要求
(ii)當(dāng)時,拋物線開口向下,因此當(dāng)正整數(shù)k充分大時,,不符合題意,此時無解。
(iii)當(dāng),即或時,拋物線開口向上,其對稱軸必在直線的左側(cè),因此,在上是增函數(shù)。
所以要使對恒成立,只需即可。
由解得或
結(jié)合或得或
綜合以上三種情況,的取值范圍為.
【方法技巧】(1)第(1)問有兩種方法解答:①歸納猜想并用數(shù)學(xué)歸納法證明;②數(shù)列的迭代法(或累加消項(xiàng)法);(2)第(2)問中對條件“恒成立”進(jìn)行等價轉(zhuǎn)化,轉(zhuǎn)化為一元二次不等式求解或轉(zhuǎn)化為二次函數(shù)進(jìn)行討論;(3)放縮法的運(yùn)用
【跟蹤模擬訓(xùn)練】
一、選擇題(每小題6分,共36分)
1.已知{an}為等差數(shù)列,若-1,且它的前n項(xiàng)和Sn有最大值,那么使Sn0的n的最大值為()
(A)11(B)20(C)19(D)21
2.已知等比數(shù)列{an}中,a2=1,則其前3項(xiàng)的和S3的取值范圍是()
(A)(-∞,-1]
(B)(-∞,0)∪(1,+∞)
(C)[3,+∞)
(D)(-∞,-1]∪[3,+∞)
3.首項(xiàng)為b,公比為a的等比數(shù)列{an}的前n項(xiàng)和為Sn,對任意的n∈N*,點(diǎn)(Sn,Sn+1)在()
(A)直線y=ax+b上
(B)直線y=bx+a上
(C)直線y=bx-a上
(D)直線y=ax-b上
4.在數(shù)列中,若存在非零整數(shù),使得對于任意的正整數(shù)均成立,那么稱數(shù)列為周期數(shù)列,其中叫做數(shù)列的周期.若數(shù)列滿足,如,當(dāng)數(shù)列的周期最小時,該數(shù)列的前2010項(xiàng)的和是()
5.古希臘人常用小石子在沙灘上擺成各種形狀來研究數(shù).比如:
他們研究過圖1中的1,3,6,10,…,由于這些數(shù)能夠表示成三角形,將其稱為三角形數(shù);類似地,稱圖2中的1,4,9,16,…,這樣的數(shù)為正方形數(shù).下列數(shù)中既是三角形數(shù)又是正方形數(shù)的是()
(A)289(B)1024(C)1225(D)1378
6.(2010屆安徽省安慶市高三二模(文))已知實(shí)數(shù)、滿足:(其中是虛數(shù)單位),若用表示數(shù)列的前項(xiàng)和,則的最大值是()
A.12B.14C.15D.16
二、填空題(每小題6分,共18分)
7.已知等比數(shù)列滿足,且,則當(dāng)時,
________
8.類比是一個偉大的引路人。我們知道,等差數(shù)列和等比數(shù)列有許多相似的性質(zhì),請閱讀下表并根據(jù)等差數(shù)列的結(jié)論,類似的得出等比數(shù)列的兩個結(jié)論:,
9.將楊輝三角中的奇數(shù)換成1,偶數(shù)換成0,得到如圖所示的0-1三角數(shù)表,從上往下數(shù),第1次全行的數(shù)都為1的是第1行,第2次全行的數(shù)都為1的是第3行,…,第n次全行的數(shù)都為1的是第_______行;第61行中1的個數(shù)是_______.
三、解答題(10、11題每題15分,12題16分,共46分)
10.已知數(shù)列{an}的首項(xiàng)a1=5,前n項(xiàng)和為Sn,且Sn+1=2Sn+n+5(n∈N*).
(1)證明數(shù)列{an+1}是等比數(shù)列;
(2)令f(x)=a1x+a2x2+…+anxn,求函數(shù)f(x)在點(diǎn)x=1處的導(dǎo)數(shù)f′(1).
11.已知二次函數(shù)y=f(x)的圖象經(jīng)過坐標(biāo)原點(diǎn),其導(dǎo)函數(shù)為f′(x)=6x-2.數(shù)列{an}的前n項(xiàng)和為Sn,點(diǎn)(n,Sn)(n∈N*)均在函數(shù)y=f(x)的圖象上.
(1)求數(shù)列{an}的通項(xiàng)公式;
12.在數(shù)列中,.
(1)求的值;
(2)求數(shù)列的通項(xiàng)公式;
(3)求的最大值.
參考答案
一、選擇題
1.【解析】選C.∵等差數(shù)列{an}中,-1且它的前n項(xiàng)和Sn有最大值,∴a100,a110,故a11-a10.
即a11+a100,而a10+a100,
∴使Sn0的n的最大值為19.
2.
3.
4.D
5.【解析】選C.從圖中觀察知
圖1中an=1+2+…+n=
圖2中bn=n2,
顯然1225在an中n=49,
在bn中n=35.
6.D
二、填空題
7.
8.,
9.【解析】①第1次全行的數(shù)都是1的是第1行,
第2次全行的數(shù)都是1的是第3行,
第3次全行的數(shù)都是1的是第7行,
……
第n次全行的數(shù)都是1的是第2n-1行,
②由上面結(jié)論知第63行有64個1,
則1100……0011……61行
1010……101……62行
1111……11……63行
從上面幾行可知第61行數(shù)的特點(diǎn)是兩個1兩個0交替出現(xiàn),最后兩個為1,
∴在第61行的62個數(shù)中有32個1.
答案:2n-132
三、解答題
10.【解析】(1)由已知Sn+1=2Sn+n+5,
∴n≥2時,Sn=2Sn-1+n+4,
兩式相減,得Sn+1-Sn=2(Sn-Sn-1)+1,
即an+1=2an+1.
從而an+1+1=2(an+1).
當(dāng)n=1時,S2=2S1+1+5,
∴a1+a2=2a1+6,
又a1=5,∴a2=11,
∴a2+1=2(a1+1),故總有an+1+1=2(an+1),n∈N*.
又∵a1=5,∴an+1≠0,
即{an+1}是以a1+1=6為首項(xiàng),2為公比的等比數(shù)列.
(2)由(1)知an=3×2n-1.
∵f(x)=a1x+a2x2+…+anxn,
∴f′(x)=a1+2a2x+…+nanxn-1.
11.【解析】(1)依題意可設(shè)f(x)=ax2+bx(a≠0),
則f′(x)=2ax+b.
由f′(x)=6x-2得a=3,b=-2,
所以f(x)=3x2-2x.
又由點(diǎn)(n,Sn)(n∈N*)均在函數(shù)y=f(x)的圖象上得Sn=3n2-2n.
當(dāng)n≥2時,an=Sn-Sn-1
=(3n2-2n)-[3(n-1)2-2(n-1)]=6n-5;
當(dāng)n=1時,a1=S1=3×12-2×1=1=6×1-5.
所以an=6n-5(n∈N*).
12.【解析】(1)由且…)
得.
(2)由變形得
,
是首項(xiàng)為公比為的等比數(shù)列
即()
(3)①當(dāng)是偶數(shù)時
隨增大而減少
當(dāng)為偶數(shù)時,最大值是.
②當(dāng)是奇數(shù)時
隨增大而增大且
綜上最大值為
【備課資源】
1.已知等比數(shù)列{an}的公比q0,前n項(xiàng)的和為Sn,則S4a5與S5a4的大小關(guān)系是()
(A)S4a5=S5a4(B)S4a5S5a4
(C)S4a5S5a4(D)不能確定
2012屆高考數(shù)學(xué)數(shù)列的綜合應(yīng)用知識梳理復(fù)習(xí)教案
教案67數(shù)列的綜合應(yīng)用
一、課前檢測
1.猜想1=1,1-4=-(1+2),1-4+9=1+2+3,……的第n個式子為。
答案:
2.用數(shù)學(xué)歸納法證明,在驗(yàn)證成立時,左邊所得的項(xiàng)為(C)
A.1B.1+C.D.
二、知識梳理
1.等差、等比數(shù)列的應(yīng)用題常見于:產(chǎn)量增減、價格升降、細(xì)胞繁殖等問題,求利率、增長率等問題也常歸結(jié)為數(shù)列建模問題。
⑴生產(chǎn)部門中有增長率的總產(chǎn)量問題.例如,第一年產(chǎn)量為,年增長率為,則每年的產(chǎn)量成等比數(shù)列,公比為.其中第年產(chǎn)量為,且過年后總產(chǎn)量為:
⑵銀行部門中按復(fù)利計(jì)算問題.例如:一年中每月初到銀行存元,利息為,每月利息按復(fù)利計(jì)算,則每月的元過個月后便成為元.因此,第二年年初可存款:
=.
注意:“分期付款”、“森林木材”型應(yīng)用問題
⑴這類應(yīng)用題一般可轉(zhuǎn)化為等差數(shù)列或等比數(shù)列問題.但在求解過程中,務(wù)必“卡手指”,細(xì)心計(jì)算“年限”.對于“森林木材”既增長又砍伐的問題,則常選用“統(tǒng)一法”統(tǒng)一到“最后”解決.
⑵利率問題:①單利問題:如零存整取儲蓄(單利)本利和計(jì)算模型:若每期存入本金元,每期利率為,則期后本利和為:
(等差數(shù)列問題);②復(fù)利問題:按揭貸款的分期等額還款(復(fù)利)模型:若貸款(向銀行借款)元,采用分期等額還款方式,從借款日算起,一期(如一年)后為第一次還款日,如此下去,分期還清.如果每期利率為(按復(fù)利),那么每期等額還款元應(yīng)滿足:
(等比數(shù)列問題).
⑶分期付款應(yīng)用題:為分期付款方式貸款為a元;m為m個月將款全部付清;為年利率.
2.將實(shí)際問題轉(zhuǎn)化為數(shù)列問題時應(yīng)注意:
(1)分清是等差數(shù)列還是等比數(shù)列;
(2)分清是求an還是求Sn,特別要準(zhǔn)確地確定項(xiàng)數(shù)n.
3.數(shù)列與其他知識的綜合也是??嫉念}型,如:數(shù)列與函數(shù)、不等式、解析幾何知識相互聯(lián)系和滲透,都是常見的題型。
4.強(qiáng)化轉(zhuǎn)化思想、方程思想的應(yīng)用.
三、典型例題分析
題型1以等差數(shù)列為模型的問題
例1由于美伊戰(zhàn)爭的影響,據(jù)估計(jì),伊拉克將產(chǎn)生60~100萬難民,聯(lián)合國難民署計(jì)劃從4月1日起為伊難民運(yùn)送食品.第一天運(yùn)送1000t,第二天運(yùn)送1100t,以后每天都比前一天多運(yùn)送100t,直到達(dá)到運(yùn)送食品的最大量,然后再每天遞減100t,連續(xù)運(yùn)送15天,總共運(yùn)送21300t,求在第幾天達(dá)到運(yùn)送食品的最大量.
剖析:本題實(shí)質(zhì)上是一個等差數(shù)列的求通項(xiàng)和求和的問題.
解:設(shè)在第n天達(dá)到運(yùn)送食品的最大量.
則前n天每天運(yùn)送的食品量是首項(xiàng)為1000,公差為100的等差數(shù)列.
an=1000+(n-1)100=100n+900.
其余每天運(yùn)送的食品量是首項(xiàng)為100n+800,公差為-100的等差數(shù)列.
依題意,得
1000n+×100+(100n+800)(15-n)+×(-100)=21300(1≤n≤15).
整理化簡得n2-31n+198=0.
解得n=9或22(不合題意,舍去).
答:在第9天達(dá)到運(yùn)送食品的最大量.
變式訓(xùn)練1數(shù)列{an}中,a1=6,且an-an-1=an-1n+n+1(n∈N*,n≥2),則這個數(shù)列的通項(xiàng)an=________.答案:(n+1)(n+2)
解:由已知等式得nan=(n+1)an-1+n(n+1)(n∈N*,n≥2),則ann+1-an-1n=1,所以數(shù)列{ann+1}是以a12=3為首項(xiàng),1為公差的等差數(shù)列,即ann+1=n+2,則an=(n+1)(n+2).n=1時,此式也成立.
小結(jié)與拓展:對數(shù)列應(yīng)用題要分清是求通項(xiàng)問題還是求和問題。
題型2以等比數(shù)列為模型的實(shí)際問題
例2(2005年春季上海,20)某市2004年底有住房面積1200萬平方米,計(jì)劃從2005年起,每年拆除20萬平方米的舊住房.假定該市每年新建住房面積是上年年底住房面積的5%.
(1)分別求2005年底和2006年底的住房面積;
(2)求2024年底的住房面積.(計(jì)算結(jié)果以萬平方米為單位,且精確到0.01)
剖析:本題實(shí)質(zhì)是一個等比數(shù)列的求和問題.
解:(1)2005年底的住房面積為
1200(1+5%)-20=1240(萬平方米),
2006年底的住房面積為
1200(1+5%)2-20(1+5%)-20=1282(萬平方米),
∴2005年底的住房面積為1240萬平方米,2006年底的住房面積為1282萬平方米.
(2)2024年底的住房面積為
1200(1+5%)20-20(1+5%)19-20(1+5%)18-…-20(1+5%)-20
=1200(1+5%)20-20×
≈2522.64(萬平方米),
∴2024年底的住房面積約為2522.64萬平方米.
評述:應(yīng)用題應(yīng)先建立數(shù)學(xué)模型,再用數(shù)學(xué)知識解決,然后回到實(shí)際問題,給出答案.
變式訓(xùn)練2從2002年1月2日起,每年1月2日到銀行存入一萬元定期儲蓄,若年利率為p,且保持不變,并約定每年到期存款均自動轉(zhuǎn)為新一年的定期存款,到2008年1月1日將所有存款及利息全部取回,則可取回的錢的總數(shù)為____萬元.
答案:[(1+p)7-(1+p)]
解:存款從后向前考慮
(1+p)+(1+p)2+…+(1+p)5
==[(1+p)7-(1+p)].
注:2008年不再存款.
小結(jié)與拓展:對數(shù)列應(yīng)用題要分清是求通項(xiàng)問題還是求和問題。
題型3數(shù)列與函數(shù)、不等式等問題的綜合應(yīng)用
例3(文)在數(shù)列{an}中,a1=1,3anan-1+an-an-1=0(n≥2,n∈N).
(1)試判斷數(shù)列{1an}是否為等差數(shù)列;(2)設(shè){bn}滿足bn=1an,求數(shù)列{bn}的前n項(xiàng)為Sn;
(3)若λan+1an+1≥λ,對任意n≥2的整數(shù)恒成立,求實(shí)數(shù)λ的取值范圍.
解:(1)∵a1≠0,∴an≠0,∴由已知可得1an-1an-1=3(n≥2),故數(shù)列{1an}是等差數(shù)列.
(2)由(1)的結(jié)論可得bn=1+(n-1)×3,所以bn=3n-2,
∴Sn=n(1+3n-2)2=n(3n-1)2.
(3)將an=1bn=13n-2代入λan+1an+1≥λ并整理得λ(1-13n-2)≤3n+1,
∴λ≤(3n+1)(3n-2)3n-3,原命題等價于該式對任意n≥2的整數(shù)恒成立.
設(shè)Cn=(3n+1)(3n-2)3n-3,則Cn+1-Cn=(3n+1)(3n-4)3n(n-1)0,故Cn+1Cn,
∴Cn的最小值為C2=283,∴λ的取值范圍是(-∞,283].
變式訓(xùn)練3已知數(shù)列{an}的前n項(xiàng)和為Sn,對任意n∈N*都有Sn=23an-13,若1Sk9(k∈N*),則k的值為________.答案:4
解:∵Sn=23an-13,∴S1=23a1-13=a1,a1=-1.an=Sn-Sn-1(n1),即an=(23an-13)-(23an-1-13)=23an-23an-1,整理得:anan-1=-2,∴{an}是首項(xiàng)為-1,公比為-2的等比數(shù)列,Sk=a1(1-qk)1-q=(-2)k-13,∵1Sk9,∴1(-2)k-139,即4(-2)k28,僅當(dāng)k=4時不等式成立.
小結(jié)與拓展:數(shù)列的綜合問題常與函數(shù)、方程、不等式等知識相互聯(lián)系和滲透.
四、歸納與總結(jié)(以學(xué)生為主,師生共同完成)
1.等差、等比數(shù)列的應(yīng)用題常見于:產(chǎn)量增減、價格升降、細(xì)胞繁殖等問題,求利率、增長率等問題也常歸結(jié)為數(shù)列建模問題.解應(yīng)用題的關(guān)鍵是建立數(shù)學(xué)模型,轉(zhuǎn)化為數(shù)學(xué)問題,要加強(qiáng)培養(yǎng)轉(zhuǎn)化意識.
2.將實(shí)際問題轉(zhuǎn)化為數(shù)列問題時應(yīng)注意:
(1)分清是等差數(shù)列還是等比數(shù)列;
(2)分清是求an還是求Sn,特別要準(zhǔn)確地確定項(xiàng)數(shù)n.
3.數(shù)列的綜合問題常與函數(shù)、方程、不等式等知識相互聯(lián)系和滲透.
4.強(qiáng)化轉(zhuǎn)化思想、方程思想的應(yīng)用.