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111-?+…+800?1-?n-1 an=800+800??5??5?4?n
=4 000-4 000??5?.
第一年旅游业收入为400万元,第二年旅游业收入为 1
1+?万元. 400??4?1
1+?n-1万元, 第n年旅游业收入为400??4?所以,n年内的旅游业总收入为 11
1+?+…+400?1+?n-1 bn=400+400??4??4?5?n
=1 600??4?-1 600.
(2)设经过n年旅游业的总收入超过总投入,由此bn-an>0, 5?n?4?n>0, 即1 600?-1 600-4 000+4 000?4??5?5?n?4?n化简得2??4?+5?5?-7>0,
4?n2设?=x,代入上式,得5x-7x+2>0, ?5?2
解此不等式,得x<或x>1(舍去),
54?n2即??5?<5,由此得n≥5.
故至少经过5年旅游业的总收入才能超过总投入.
典题导入
x[例3] (2012·安徽高考)设函数f(x)=+sin x的所有正的极小值点从小到大排成的数列
2为{xn}.
(1)求数列{xn}的通项公式; (2)设{xn}的前n项和为Sn,求sin Sn. 1
[自主解答] (1)令f′(x)=+cos x=0,
212π
得cos x=-,解得x=2kπ±(k∈Z).
23由xn是f(x)的第n个正极小值点知,
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数列与函数、不等式的综合应用 实用文档
2π
xn=2nπ-(n∈N*).
3
22nπ
(2)由(1)可知,Sn=2π(1+2+…+n)-nπ=n(n+1)π-,
332nπ
n?n+1?π-?. 所以sin Sn=sin?3??
因为n(n+1)表示两个连续正整数的乘积,n(n+1)一定为偶数, 2nπ
所以sin Sn=-sin.
3
4π32mπ-?=-; 当n=3m-2(m∈N*)时,sin Sn=-sin?3??22π32mπ-?=; 当n=3m-1(m∈N*)时,sin Sn=-sin?3?2?当n=3m(m∈N*)时,sin Sn=-sin 2mπ=0.
?
综上所述,sin S=?3
,n=3m-1?m∈N?,2
?0,n=3m?m∈N?.
-
n
*
*
3
,n=3m-2?m∈N*?,2
由题悟法
数列与函数的综合问题主要有以下两类:
(1)已知函数条件,解决数列问题,此类问题一般利用函数的性质、图象研究数列问题; (2)已知数列条件,解决函数问题,解决此类问题一般要充分利用数列的范围、公式、求和方法对式子化简变形.另外,解题时要注意数列与函数的内在联系,灵活运用函数的思想方法求解,在问题的求解过程中往往会遇到递推数列,因此掌握递推数列的常见解法有助于该类问题的解决.
以题试法
3. (2012·温州测试)设等差数列{an}的前n项和为Sn,若a1=2+t,S5-S2=24+3t(t>0). (1)求数列{an}的通项公式;
(2)设bn=aqn+n,若b1=a1,b5=a5,试比较a3与b3的大小. 解:(1)设等差数列{an}的公差为d,则S5-S2=3a1+9d=24+3t, 又a1=2+t,所以d=2, 故an=2n+t(t>0).
(2)由已知可得aq=1+t>0,aq5=5+t, 1
可得3+t=(aq+aq5),
2
又aq5-aq=aq(q4-1)=4,则q4>1,得q2>1.
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aq
则a3-b3=3+t-aq3=(q2-1)2>0,故a3>b3.
2
1.数列{an}是公差不为0的等差数列,且a1,a3,a7为等比数列{bn}中连续的三项,则数列{bn}的公比为( )
A.2 B.4 C.2
1D. 2
2
解析:选C 设数列{an}的公差为d(d≠0),由a23=a1a7得(a1+2d)=a1(a1+6d),解得
a3a1+2d2a1a1=2d,故数列{bn}的公比q====2.
a1a1a1
2.已知等差数列{an}的前n项和为Sn,S9=-36,S13=-104,等比数列{bn}中,b5=a5,b7=a7,则b6的值为( )
A.±42 C.42
B.-42 D.无法确定
解析:选A 依题意得,S9=9a5=-36?b5=a5=-4,S13=13a7=-104?b7=a7=-8,所以b6=±42.
3.已知数列{an},{bn}满足a1=1且an,an+1是函数f(x)=x2-bnx+2n的两个零点,则b10等于( )
A.24 C.48
B.32 D.64
an+2+
解析:选D 依题意有anan+1=2n,所以an+1an+2=2n1,两式相除得=2.所以a1,
an
a3,a5,…成等比数列,a2,a4,a6,…也成等比数列,而a1=1,a2=2.所以a10=2·24=32,a11=1·25=32.又因为an+an+1=bn,所以b10=a10+a11=64.
2 1 4 2 x y z 4.在如图所示的表格中,如果每格填上一个数后,每一行成等差数列,每一列成等比数列,那么x+y+z的值为( )
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A.1 C.3
B.2 D.4
1
解析:选B 由题知表格中第三列中的数成首项为4,公比为的等比数列,故有x=1.
21?51
根据每行成等差数列得第四列前两个数字依次为5,,故第四列的公比为,所以y=5×??2?22
3
1?435
=,同理z=6×??2?=8,故x+y+z=2. 8
5.(2011·上海高考)设{an}是各项为正数的无穷数列,Ai是边长为ai,ai+1的矩形的面积
(i=1,2,…),则{An}为等比数列的充要条件为( )
A.{an}是等比数列
B.a1,a3,…,a2n-1,…或a2,a4,…,a2n,…是等比数列 C.a1,a3,…,a2n-1,…和a2,a4,…,a2n,…均是等比数列
D.a1,a3,…,a2n-1,…和a2,a4,…,a2n,…均是等比数列,且公比相同 An+1an+1an+2an+2A2解析:选D ∵Ai=aiai+1,若{An}为等比数列,则==为常数,即=
AnanA1anan+1
a3A3a4,=,…. a1A2a2
∴a1,a3,a5,…,a2n-1,…和a2,a4,…,a2n,…成等比数列,且公比相等.反之,An+1an+2
若奇数项和偶数项分别成等比数列,且公比相等,设为q,则==q,从而{An}为等
Anan比数列.
6.已知数列{an}满足3an+1+an=4且a1=9,其前n项之和为Sn,则满足不等式|Sn-n-6|<
1
的最小整数n是( ) 125
B.6 D.8
A.5 C.7
解析:选C 由递推式变形得3(an+1-1)=-(an-1),
?-1?n-1, 则an-1=8·?3?
?
所以|S-n-6|=|a-1+a-1+…+a-1-6|=?
?
n
1
2
n
?-1?n?8?1-??3??
11+3
??1?1-6?=6×
?3?<125,
?
n
即3n1>250,所以满足条件的最小整数n是7.
-
7.等比数列{an}的前n项和为Sn,已知S1,2S2,3S3成等差数列,则等比数列{an}的公比为________.
解析:设等比数列{an}的公比为q(q≠0),
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1
由4S2=S1+3S3,得4(a1+a1q)=a1+3(a1+a1q+a1q2),即3q2-q=0,故q=.
31答案: 3
8.(2011·陕西高考)植树节某班20名同学在一段直线公路一侧植树,每人植一棵,相邻两棵树相距10米.开始时需将树苗集中放置在某一树坑旁边.使每位同学从各自树坑出发前来领取树苗往返所走的路程总和最小,这个最小值为________米.
解析:当放在最左侧坑时,路程和为2×(0+10+20+…+190);当放在左侧第2个坑时,路程和为2×(10+0+10+20+…+180)(减少了360米);当放在左侧第3个坑时,路程和为2×(20+10+0+10+20+…+170)(减少了680米);依次进行,显然当放在中间的第10、11个坑时,路程和最小,为2×(90+80+…+0+10+20+…+100)=2 000米.
答案:2 000
2*9.(2012·安徽模拟)在数列{an}中,若a2n-an-1=p(n≥2,n∈N,p为常数),则称{an}
为“等方差数列”.
下列是对“等方差数列”的判断:
①若{an}是等方差数列,则{a2n}是等差数列;
②已知数列{an}是等方差数列,则数列{a2n}是等方差数列. ③{(-1)n}是等方差数列;
④若{an}是等方差数列,则{akn}(k∈N*,k为常数)也是等方差数列; 其中正确命题的序号为________.
解析:对于①,由等方差数列的定义可知,{a2n}是公差为p的等差数列,故①正确.对于②,取an=n,则数列{an}是等方差数列,但数列{a2故②错.对于③,n}不是等方差数列,因为[(-1)n]2-[(-1)n1]2=0(n≥2,n∈N*)为常数,所以{(-1)n}是等方差数列,故③正确.对
-
2222222
于④,若a2n∈N*),则akn-a2n-an-1=p(n≥2,k?n-1?=(akn-akn-1)+(akn-1-akn-2)+…+(akn-k+1
-a2k?n-1?)=kp为常数,故④正确.
答案:①③④
10.已知数列{an}的前n项和为Sn,且Sn=n2,数列{bn}为等比数列,且首项b1=1,b4=8.
(1)求数列{an},{bn}的通项公式;
(2)若数列{cn}满足cn=abn,求数列{cn}的前n项和Tn; 解:(1)∵数列{an}的前n项和为Sn,且Sn=n2, ∴当n≥2时,an=Sn-Sn-1=n2-(n-1)2=2n-1.
当n=1时,a1=S1=1亦满足上式,故an=2n-1(n∈N*). 又数列{bn}为等比数列,设公比为q, ∵b1=1,b4=b1q3=8,∴q=2.
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