在高考数学中,我们解决等差数列与等比数列有关的综合问题,关键是在于要理清两个数列的关系。如果同一数列中部分项成等差数列,部分项成等比数列,要把成等差数列或等比数列的项抽出来单独研究;如果两个数列通过运算综合在一起,要从分析运算入手,把两个数列分割开,弄清两个数列各自的特征,再进行求解。
数列是一种特殊的函数,故数列有着许多函数的性质。等差数列和等比数列是两种最基本、最常见的数列,它们是研究数列性质的基础,与函数、方程、不等式、三角等内容有着广泛的联系,在实际生活中也有着广泛的应用,随着高考数学对能力要求的进一步提高,这一部分内容也将受到越来越多的关注。
对等差、等比数列的概念、性质要有深刻的理解,有些数列题目条件已指明是等差(或等比)数列,有的数列并没有指明,但可以通过分析构造,转化为等差数列或等比数列,然后应用等差、等比数列的相关知识解决问题。
数列有关的高考试题分析,讲解1:
设{an}是公比不为1的等比数列,其前n项和为Sn,且a5,a3,a4成等差数列.
(1)求数列{an}的公比;
(2)证明:对任意k∈N+,Sk+2,Sk,Sk+1成等差数列.
解:(1)设数列{an}的公比为q(q≠0,q≠1),
由a5,a3,a4成等差数列,得2a3=a5+a4,
即2a1q2=a1q4+a1q3.
由a1≠0,q≠0得q2+q-2=0,
解得q1=-2或q2=1(舍去),故q=-2.
(2)证明:法一:对任意k∈N+,
Sk+2+Sk+1-2Sk=(Sk+2-Sk)+(Sk+1-Sk)
=ak+1+ak+2+ak+1
=2ak+1+ak+1·(-2)
=0,
所以对任意k∈N+,Sk+2,Sk,Sk+1成等差数列.
数列有关的高考试题分析,讲解2:
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.
∴bn=2n-1(n∈N*).
(2)cn=abn=2bn-1=2n-1.
Tn=c1+c2+c3+…+cn
=(21-1)+(22-1)+…+(2n-1)
=(21+22+…+2n)-n
=2(1-2n)/(1-2)-n.
所以Tn=2n+1-2-n.
数列有关的高考试题分析,讲解3:
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,
可得3+t=(aq+aq5)/2,
又aq5-aq=aq(q4-1)=4,则q4>1,得q2>1.
则a3-b3=3+t-aq3=aq/2·(q2-1)2>0,故a3>b3.
解等差、等比数列应用题时,首先要认真审题,深刻理解问题的实际背景,理清蕴含在语言中的数学关系,把应用问题抽象为数学中的等差、等比数列问题,然后求解。
数列有关的高考试题分析,讲解4:
从经济效益出发,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年减少1/5,本年度当地旅游业估计收入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年增加1/4.
(1)设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万元,写出表达式;
(2)至少经过几年旅游业的总收入才能超过总投入?
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。