高三数学数列的综合应用【本讲主要内容】数列的综合应用等差数列与等比数列的综合问题,数列与其他数学知识的综合问题,数列在实际问题中的应用。【知识掌握】【知识点精析】1.等差数列与等比数列的综合问题,主要是运用它们的性质、通项公式、前n项和公式将已知条件转化为数学式子(方程或不等式等)。2.在解决数列与其他数学知识的综合问题中,应该注意思维的角度和解题途径的选择,从“数列是特殊的函数”的角度出发,运用运动变化的观点,将问题变形转换,要分清所给问题中的数列是哪种类型,与其他数学知识的关系如何,以达到解决问题的目的。3.用数列解决实际应用性问题,主要有增长率问题,存贷款的利息问题,几何模型中的问题等等。要把实际应用题转化为某种数列的模型,要分清是等差数列还是等比数列,还是有递推关系的数列,分清所涉及的量是数列中的项,还是各项和,有时还要注意数清项数,以使问题准确解决。【解题方法指导】例1.(2005年全国卷三)在等差数列中,公差d≠0,是与的等比中项,已知数列成等比数列,求数列的通项。解题思路分析:这是一道等差数列与等比数列的综合问题,只需依题设条件,按已知的公式列式即可。解:依题意得,整理得,得所以,由已知得是等比数列由d≠0,所以数列1,3,,…,,…也是等比数列首项为1,公比为q=3,由此得等比数列{}的首项,公比q=3,所以即得到数列{}的通项例2.(2005年上海卷)假设某市2004年新建住房400万平方米,其中有250万平方米是中低价房,预计在今后的若干年内,该市每年新建住房面积平均比上一年增长8%,另外,每年新建住房中,中低价房的面积均比上一年增加50万平方米,那么,到哪一年底,(1)该市历年所建中低价房的累计面积(以2004年为累计的第一年)将首次不少于4750万平方米?(2)当年建造的中低价房的面积占该年建造住房面积的比例首次大于85%?解题思路分析:这是一道实际应用题,依题意,先分析出中低价房面积逐年增长后,每年的面积数成等差数列,首项为250(万平方米),公差为50(万平方米);而每年新建住房面积逐年增长后,每年的面积数成等比数列,首项是400(万平方米),公比为(1+8%),然后再依据题中条件列式,而第(1)问中,指的是中低价房的累计面积,所以应为数列的前n项和;而第(2)问中,指的是该年建造的住房面积,应为数列的第n项。解:(1)设中低价房面积形成数列,由题意可知是等差数列,其中,则,令,即,而n是正整数,∴n≥10∴到2013年底,该市历年所建中低价房的累计面积将首次不小于4750万平方米。(2)设新建住房面积形成数列,由题意可知是等比数列,其中,则由题意可知,有,即,由计算器解得满足上述不等式的最小正整数n=6∴到2009年底,当年建造的中低价房的面积占该年建造住房面积的比例首次大于85%。例3.设函数的最大值为,最小值为,又记,(1)求数列的通项公式;(2)求证:解:(1)将函数解析式变形为①当y=1时,;当y≠1,由方程①有实根,得即②而y=1也是此不等式的解。由题意知,不等式②的解集为[],则是方程的两个实数根(此方程判别式大于零),据根与系数关系,得(2)对于n≥2,有而所以结论成立。评述:因为数列是特殊的函数,所以求的通项公式,就是确定与n的关系,由题设可知要求,应先求出,这又涉及到求一个分式函数的最值问题,这里是将函数式转化成关于x的二次方程,然后由判别式求解的。本题第二问又涉及到不等式的证明,运用放缩法将转化为可求和的两个数列,从而得证。【考点突破】【考点指要】数列的综合问题在高考题中常常出现在解答题中,而且多数在最后的大题,占12~14分。以05年、06年各省市的高考题来看,有一半以上的试卷都是最后一道大题,占14分。从知识内容上看,有等差数列、等比数列各公式和性质;有不等式的解和证明;有函数的性质;有实际应用题;有解析几何中曲线的性质等等。从方法上看,有用数学归纳法;数列求和的一些方法;不等式证明中的一些方法,还有的是新定义的一些数列,考查分析、归纳能力的问题。【典型例题分析】例4.(2006年山东文科卷)已知数列中,,点(n,)在直线y=x上,其中n=1,2,3,…(I)...