点拨:本题关键依据几何性质及题设获取题目信息,找出数列的递推关系式或变化规律,转化为比较直接的数列问题来解。
数学门诊
从社会效益和经济效益出发,某地投入资金进行生态环境建设,并以此发展旅游产业,根据规划,本年度投入800万元,以后每年投入将比上一年减少
15,本年度当地旅游业收入估计为400万元,由于该项建设对旅游业的促进作用,预计今后的旅游业收入每年会
比上一年增加14。
错误!未找到引用源。设第n年内(本年度为第一年)总投入为an万元,旅游业总收入为bn,写出an、bn的表达式。
错误!未找到引用源。至少经过几年旅游业的总收入才能超过总投入?
错解:错误!未找到引用源。第一年投入a1=800
第二年投入a12?800(1?5),第n年投入a1n?800(1?)n?15第一年收入b1?400万元 第二年收入b12?400(1?4)第n年收入b1n?400(1?)n?14错误!未找到引用源。因为bn?an, 所以800(?4)n?1?400?(54)n?15所以2?(54)2n?2?2n?2?lg2lg54
2n?2?lg21?3lg2所以n?1?lg22(1?3lg2)?2.58所以 n≥3
正解: 错误!未找到引用源。第一年投入800万
元,
第二年投入800(1?15)万元第n年投入800(1?1n?15),
所以总投入:a4n?800?800?5???800?(45)n?1?4000??1?(4)n??5??同理,第一年收入400万元,
第二年收400(1?14),第n年收400(1?1n?14)总收入: b400?55n?400?4???400?(4)n?1?1600??5?(4)n?1???错误!未找到引用源。因为bn?an,所以 1600(??5n??5n??4)?1???4000??1?(4)???0化简得:5?(45)n?2?(54)n?7?0 所以(45)n?25,所以,n?4.113即:n?5故至少经过5年旅游业的总收入才能超过总投入。 总结提高
1. 数列模型应用问题的求解策略
错误!未找到引用源。认真审题,准确理解题意; 错误!未找到引用源。依据问题情境,构造等差、
等比数列,然后应用通项公式,前n项和公式以及性质求解,或通过探索、归纳构造递推数列求解。
错误!未找到引用源。验证、反思结果与实际是否相符。
2. 数列综合问题的求解策略
错误!未找到引用源。数列与函数综合问题或应
用数学思想解决数列问题,或以函数为载体构造数列,应用数列的知识求解;
错误!未找到引用源。数列的几何型综合问题,
探究几何性质和规律特征建立数列的递推关系
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式,然后求解问题。 课堂演练
1. 一张报纸,其厚度为a,面积为b,现将
纸对折7次,这时报纸的厚度和面积分别为( C )
a7?a1q6?1?1.256?18 4错误!未找到引用源。记
Sn?a1?a2?a3???an,
Sn1依题意得?10000?Sn3
1A.8a,b81C.128a,b1281B.64a,b64 1D.256a,b2562. 东北农场年初有森林木材存量Sm3,木材
128(1?1.5n)
于是Sn??5000,1?1.5657即1.5n?,则有n?7.532因此n≥8,所以到2011年底电力型公交车的数量开始超过该市公交车总量的6. 已知数列
以每 年25%的增长率增长,而每年末要砍伐固定的木材量xm3,为实现经过2次
1。 3砍伐后木材的存量增加50%,则( C )
x的值是
?an?的等差数列,且
S A.32SB.34SC.36SD. 38a1??1,S12?186
错误!未找到引用源。求数列的通项公式; 错误!未找到引用源。若数列
4x3. 设f(x)?x,则
4?21220072007f()?f()???f()?2008200820082
4. 光线通过一块玻璃板,其强度要失掉10%,
?bn?满足bn1?()an,27记数列
?bn?的前n项和为Tn,试证明:Tn?16对
n?N?恒成立。
1若使光强度减弱为原来的,则重叠以上相
3同的玻璃板的块数是 11 。
解:错误!未找到引用源。设等差数列
?an?的公差为
d,
则Sn?12a1?12?11d,2又a1??1,S12?186所以186??12?66d,所以d?3
5. 某市2003年共有1万辆燃油型公交车,有
关部门计划于2004年投入128辆电力型辆公交车,随后电力型公交车每年的投入比上一年增加50%,试问:错误!未找到引用源。该市在2010年应该投入多少辆电力型公交车?错误!未找到引用源。到哪一年底,电力型公交车的数量开始超过该市公交车的总量
?an?的通项公式:所以数列an??1?(n?1)?3?3n?4错误!未找到引用源。bn1? 3解:错误!未找到引用源。该市逐年投入的电力型公交车的数量组成等比数列
11?()an?()3n?4 22?an?,其中
a1=128,q=1.5,则在2010年应该投入的电
力
型
公
交
车
为
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所以bn?11b?()3?1n28所以?b1对
n?是等比数列,首项b1?2,公比q?82??1?(1)n?所以T8??16?1?16n???1?7??1?(8)n1???78n?N?恒成立。
课外练习
1. 等差数列共有2n+1项,所有奇数项之和为132,
所有偶数项之和为120,则n等于( B ) A.9 B.10 C.11 D.12 2. 设
Sn是等差数列?an?的前n项和,若
a5a?59,则S9S?(A)
35A.1 B.-1 C.2 D.12 3. 在等比数列
?an?中,Sn是前n项和,若
a3?2S2?1,a4?2S3?1,则公比q等
于( C )
A.1 B.-1 C.3 D.-3 4. 一正项等比数列前11项的几何平均值为
32,从这11项中抽出一项后余下的10项的几何平均值为32,那么,抽出的这一项是( A )
A.第6项 B.第7项 C.第9项 D.第11项
5. 已知整数对的数列如下:(1,1)(1,2)
(2,1)(1,3)(2,2)(3,1)(1,4)(2,3)
(3,2)(4,1)(1,5)(2,4)?,则第60个
数对是(5,7) 6. 已知数列
?an?是等比数列,且 Sm?10,S2m?30,则S3m?70
7. △ABC内有任意不公线的2010个点,加上
A.B.C三个点,共2013个点,把这2013个点连线形成互不重叠的小三角形,则一共可形成小
三角形的个数为 4021 8. 已知正项数列
?an?的前n项和为Sn,
S1n是4与(an?1)2的等比中项,
错误!未找到引用源。求证:数列?an?是
等差数列;
错误!未找到引用源。若bann?2n,数列?bn?的前n项和为Tn,求Tn
错误!未找到引用源。在错误!未找到引用源。的条件下,是否存在常数?,使得数列??Tn????a?为等比数列?若存在,试求出
n?2??;若不存在,说明理由。
解:错误!未找到引用源。
S1n是4与(an?1)2的等比中项,
所以S1n?(an?1)24当n?1时,a11?4(a1?1)2,?a1?1当n?2时,S1n?1?4(an?1?1)2
所以an?Sn?Sn?1?14(a2?a2nn?1?2an?2an?1)即(an?an?1)(an?an?1?2)?0因为an?0,所以an?an?1?2?0即:a
n?an?1?2所以数列
?an?是等差数列。
错误!未找到引用源。T2n?3n?3?2n Tn??a?(3?2n?312n??)??3 n?22n ?3??2n?3?12n
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所以当且仅当3+?=0,即?=-3时,数列
?Tn?????为等比数列。 a?n?2?9. 已知在正项数列
?an?中,a1=2,且
22在双曲线y?x?1上, An(an,an?1)数列
?bn?中,
点(bn,Tn)在直线y??数列列
1所以bn?bn?1,312令n?1得b1??b1?1,所以b1?232 所以?bn?是一个以为首项,31以为公比的等比数列。3212所以bn??()n?1?n333 错误!未找到引用源。
1x?1上,其中Tn是2Cn?an?bn?(n?1)?
2 n3?bn?的前n项和,错误!未找到引用源。求数
?an?的通项公式;错误!未找到引用源。求证:?bn?是等比数列。错误!未找到引用源。若
所以Cn?1?Cn?(n?2)??23n?123n?1?(n?1)23n数列
?(?2n?1)?0Cn?an?bn,求证:Cn?1?Cn。
解:错误!未找到引用源。由已知带点
22在y?x?1上知, An(an,an?1)所以Cn?1?Cn 10.在数列
?an?中
an?1-an=1,所以数列?an?是以2为首
a1?2,an?1?4an?3n?1, n?N?
项,以1为公差的等差数列。 所以an 错误!未找到引用源。证明数列等比数列。
错误!未找到引用源。求数列
?an?n?是
?a1?(n?1)d?n?1
?an?的前n错误!未找到引用源。因为点(bn,Tn)在直线y??1x?1上, 2项和Sn
错误!未找到引用源。证明不等式Sn?1≤4Sn对任意n?N都成立。 解:错误!未找到引用源。由an?1 有an?1?1所以Tn??bn?121所以Tn?1??bn?1?1 2两式相减得:11bn?Tn?Tn?1??bn?bn?122?4an?3n?1
?(n?1)?4(an?n)又a1?1?1
所以数列比数列。
?an?n?是首项为1,且公比为4的等
错误!未找到引用源。由错误!未找到引用源。知
an?n?4n?1,
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所以an?4n?1?n,所以:Sn?(1?4???4n?1)?(1?2???n)
?4n?13?n(n?1)2 错误!未找到引用源。对任意的n?N?,
S?4S4n?1?1(n?1)(n?2)n?1n?3?2 ?4??4n?1n(n?1)? ?3?2????12(3n2?n?4)?0 所以不等式Sn?1≤4Sn对任意n?N?都成立。
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