第六章 第二节 数列的应用(8)

2019-02-20 21:02

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(III)解法一:弦AnAn?1的斜率为kn?xx0bn?1?bnan?1?anx?ean?1?ean

an?1?anxx0任取x0,设函数f(x)?e?ex?x0x0,则f(x)?e(x?x0)?(e?e(x?x0)2)

xxxxxx记g(x)?e(x?x0)?(e?e),则g?(x)?e(x?x0)?e?e?e(x?x0),

??)上为增函数, 当x?x0时,g?(x)?0,g(x)在(x0,当x?x0时,g?(x)?0,g(x)在(??,x0)上为减函数,

??)上所以x?x0时,g(x)?g(x0)?0,从而f?`(x)?0,所以f(x)在(??,x0)和(x0,都是增函数.

由(II)知,a?M时,数列{an}单调递增, 取x0?an,因为an?an?1?an?2,所以kn?ean?1?eanan?1?anean?1?ean?2?ean.

an?2?anean取x0?an?2,因为an?an?1?an?2,所以kn?1??ean?2an?1?an?2??ean?2.

an?an?2所以kn?kn?1,即弦AnAn?1(n?N*)的斜率随n单调递增. 解法二:设函数f(x)?增函数, 所以kn?eane?exan?1x?an?1??)上都是,同解法一得,f(x)在(??,an?1)和(an?1,?ean?1an?an?1?limn→a?n?1e?exan?1x?an?1?ean?1,kn?1?ean?2?ean?1an?2?an?1?limn→an?1?e?exan?1x?an?1?ean?1.

故kn?kn?1,即弦AnAn?1(n?N*)的斜率随n单调递增.

13.(2007浙江)已知数列{an}中的相邻两项a2k?1、a2k是关于x的方程

x?(3k?2)x?3k?22kk?0 的两个根,且a2k?1≤a2k (k =1,2,3,?).

(I)求a1,a3,a5,a7及a2n (n≥4)(不必证明);(Ⅱ)求数列{an}的前2n项和S2n.

k2kk(I)解:方程x?(3k?2)x?3k?2?0的两个根为x1?3k, x2?2.

当k=1时,x1?3,x2?2,所以a1?2;

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当k=2时,x1?6,x2?4,所以a3?4; 当k=3时,x1?9,x2?8,所以a5?8; 当k=4时,x1?12,x2?16,所以a7?12;

nn因为n≥4时,2?3n,所以a2n?2 (n?4)

S2n?a1?a2???a2n?(3?6???3n)?(2?2???2)=(Ⅱ)

2

2n3n?3n22?2n?1?2.

14.(2007四川)已知函数f(x)=x-4,设曲线y=f(x)在点(xn,f(xn))处的切线与

+

x轴的交点为(xn+1,u)(u,N ),其中为正实数.

(Ⅰ)用xx表示xn+1; (Ⅱ)若a1=4,记an=lg

xn?2xn?2,证明数列{a1}成等比数列,并求数列{xn}的通项公式;

(Ⅲ)若x1=4,bn=xn-2,Tn是数列{bn}的前n项和,证明Tn<3.

解析:本题综合考查数列、函数、不等式、导数应用等知识,以及推理论证、计算及解决问题的能力.

(Ⅰ)由题可得f'(x)?2x.

所以曲线y?f(x)在点(xn,f(xn))处的切线方程是:y?f(xn)?f'(xn)(x?xn).

2即y?(xn?4)?2xn(x?xn).

2令y?0,得?(xn?4)?2xn(xn?1?xn).

2即xn?4?2xnxn?1.

显然xn?0,∴xn?1?xn2?2xn.

(Ⅱ)由xn?1?xn2?2xn,知xn?1?2?xn2?2xn?2?(xn?2)2xn2,同理xn?1?2?(xn?2)2xn2.

xn?1?2xn?1?2?(xn?2xn?2).

2从而lgxn?1?2xn?1?2?2lgxn?2xn?2,即an?1?2an.所以,数列{an}成等比数列.

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故an?2n?1a1?2n?1lgx1?2x1?2?2n?1lg3.

即lgxn?2xn?2xn?2xn?2?2n?1lg3.

从而

?32n?1

所以xn?2(3322n?1?1)?1n?1

n?1(Ⅲ)由(Ⅱ)知xn?432n?12(3322?1)?1n?1,

∴bn?xn?2?2n?1?0 ?1∴

bn?1bn?3?1?132n?312n?1??1312n?1?3121?1?13

当n?1时,显然T1?b1?2?3. 当n?1时,bn?1121n?1bn?1?()bn?2???()b1 333∴Tn?b1?b2???bn

?b1?11n?1b1???()b1 331nb1[1?()]3 ?11?31n?3?3?()?3.

3 综上,Tn?3(n?N*).

15.(2005湖南)自然状态下的鱼类是一种可再生资源,为持续利用这一资源,需从宏观上考察其再生能力及捕捞强度对鱼群总量的影响. 用xn表示某鱼群在第n年年初的总量,n∈N,且x1>0.不考虑其它因素,设在第n年内鱼群的繁殖量及捕捞量都与xn成正比,死亡量与xn成正比,这些比例系数依次为正常数a,b,c. (Ⅰ)求xn+1与xn的关系式;

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2*

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(Ⅱ)猜测:当且仅当x1,a,b,c满足什么条件时,每年年初鱼群的总量保持不变?(不要求证明)

(Ⅲ)设a=2,b=1,为保证对任意x1∈(0,2),都有xn>0,n∈N,则捕捞强度b的 最大允许值是多少?证明你的结论.

解(I)从第n年初到第n+1年初,鱼群的繁殖量为axn,被捕捞量为bxn,死亡量为

cxn,因此xn?1?xn?ax2n*

?bxn?cxn,n?N*.(*)2

即xn?1?xn(a?b?1?cxn),n?N*.(**) (II)若每年年初鱼群总量保持不变,则xn恒等于x1, n∈N*,从而由(*)式得 xn(a?b?cxn)恒等于0,n?N*,所以a?b?cx1?0.即x1? 因为x1>0,所以a>b. 猜测:当且仅当a>b,且x1? (Ⅲ)若b的值使得xn>0,n∈N* 由xn+1=xn(3-b-xn), n∈N*, 知

0

下证 当x1∈(0, 2) ,b=1时,都有xn∈(0, 2), n∈N* ①当n=1时,结论显然成立. ②假设当n=k时结论成立,即xk∈(0, 2), 则当n=k+1时,xk+1=xk(2-xk)>0. 又因为xk+1=xk(2-xk)=-(xk-1)+1≤1<2, 所以xk+1∈(0, 2),故当n=k+1时结论也成立. 由①、②可知,对于任意的n∈N*,都有xn∈(0,2).

综上所述,为保证对任意x1∈(0, 2), 都有xn>0, n∈N*,则捕捞强度b的最大允许值是1.

第二部分 三年联考题汇编

2009年联考题

一、选择题

2

a?bc.

a?bc时,每年年初鱼群的总量保持不变.

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1.(北京市崇文区2009年3月高三统一考试理)已知函数y?f(x)的定义域为R,当x?0时,f(x)?1,且对任意的实数x,y?R,等式f(x)f(y)?f(x?y)成立.若数列{an}满足a1?f(0),且f(an?1)?1f(?2?an)(n?N*),则a2009的值为( )

A. 4016 B.4017 C.4018 D.4019 答案 B

2.(2009厦门乐安中学)在等差数列{an}中,前n项和为Sn,若a7?5,S7?21,那么S10等于( )

A.55

B.40

C.35

D.70

答案 B

3. (湖北省2009年3月高三八校第二次联考理科) 等差数列?an?中,Sn是其前n项和,

a1?2008,

S20072007?S20052005?2,则S2008的值为( )

2008 ?A??答案 C

2006 ?B?2006 ?C?? ?D?2008

|,Sn为4.(2009宁乡一中第三次月考)等差数列{an}中,a10?0,a11?0,且|a10|?|a11其前n项之和,则( )

A.S1,S2,?,S10都小于零,S11,S12,?都大于零 B.S1,S2,?,S5都小于零,S6,S7,?都大于零 C.S1,S2,?,S19都小于零,S20,S21,?都大于零 D.S1,S2,?,S20都小于零,S21,S22,?都大于零 答案 C

5.(辽宁省沈阳二中2008—2009学年上学期高三期中考试) 数列{an}满足a1?1,an?11an2?4?1,记Sn?a1?a2???an,若S2n?1?Sn?222m30对任

意n?N*恒成立,则正整数m的最小值 A.10

B.9

C.8

( ) D.7

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