第35讲数列的综合应用基础梳理1.等比数列与等差数列比较表不同点相同点等差数列(1)强调从第二项起每一项与前项的差;(2)a1和d可以为零;(3)等差中项唯一(1)都强调从第二项起每一项与前项的关系;(2)结果都必须是同一个常数;(3)数列都可由a1,d或a1,q确定等比数列(1)强调从第二项起每一项与前项的比;(2)a1与q均不为零;(3)等比中项有两个值2.解答数列应用题的步骤(1)审题——仔细阅读材料,认真理解题意.(2)建模——将已知条件翻译成数学(数列)语言,将实际问题转化成数学问题,弄清该数列的特征、要求是什么.(3)求解——求出该问题的数学解.(4)还原——将所求结果还原到原实际问题中.双基自测1.已知等差数列{an}的公差为2,若a1,a3,a4成等比数列,则a2的值为________.解析由题意知:a23=a1a4.则(a2+2)2=(a2-2)(a2+4),解得:a2=-6.答案-62.等比数列{an}的前n项和为Sn,若a1=1,且4a1,2a2,a3成等差数列,则S4=________.解析设数列{an}的公比为q,则4a2=4a1+a3,∴4a1q=4a1+a1q2,即q2-4q+4=0,∴q=2.∴S4=1-241-2=15.答案153.(2011·南通调研)已知三数x+log272,x+log92,x+log32成等比数列,则公比为________.解析因为(x+log92)2=(x+log272)(x+log32),所以x+12log322=x+13log32(x+log32),解得x=-14log32,所以公比q=x+log92x+log92=x-4xx-2x=3.答案34.若互不相等的实数a,b,c成等差数列,c,a,b成等比数列,且a+3b+c=10,则a=________.解析由c,a,b成等比数列可将公比记为q,三个实数a,b,c,待定为cq,cq2,c.由实数a、b、c成等差数列得2b=a+c,即2cq2=cq+c,又等比数列中c≠0,所以2q2-q-1=0,解一元二次方程得q=1(舍去,否则三个实数相等)或q=-12,又a+3b+c=a+3aq+aq=-52a=10,所以a=-4.答案-45.已知等差数列的公差d<0,前n项和记为Sn,满足S20>0,S21<0,则当n=________时,Sn达到最大值.解析 S20=10(a1+a20)=10(a10+a11)>0,S21=21a11<0,∴a10>0,a11<0,∴n=10时,Sn最大.答案10考向一等差数列与等比数列的综合应用【例1】►在等差数列{an}中,a10=30,a20=50.(1)求数列{an}的通项an;(2)令bn=2an-10,证明:数列{bn}为等比数列.[审题视点]第(1)问列首项a1与公差d的方程组求an;第(2)问利用定义证明.(1)解由an=a1+(n-1)d,a10=30,a20=50,得方程组a1+9d=30,a1+19d=50,解得a1=12,d=2.∴an=12+(n-1)·2=2n+10.(2)证明由(1),得bn=2an-10=22n+10-10=22n=4n,∴bn+1bn=4n+14n=4.∴{bn}是首项是4,公比q=4的等比数列.对等差、等比数列的综合问题的分析,应重点分析等差、等比数列的通项及前n项和;分析等差、等比数列项之间的关系.往往用到转化与化归的思想方法.【训练1】数列{an}的前n项和记为Sn,a1=1,an+1=2Sn+1(n≥1).(1)求{an}的通项公式;(2)等差数列{bn}的各项为正,其前n项和为Tn,且T3=15,又a1+b1,a2+b2,a3+b3成等比数列,求Tn.解(1)由an+1=2Sn+1,可得an=2Sn-1+1(n≥2),两式相减得an+1-an=2an,则an+1=3an(n≥2).又a2=2S1+1=3,∴a2=3a1.故{an}是首项为1,公比为3的等比数列,∴an=3n-1.(2)设{bn}的公差为d,由T3=15,b1+b2+b3=15,可得b2=5,故可设b1=5-d,b3=5+d,又a1=1,a2=3,a3=9,由题意可得(5-d+1)(5+d+9)=(5+3)2,解得d1=2,d2=-10. 等差数列{bn}的各项为正,∴d>0,∴d=2,b1=3,∴Tn=3n+nn-12×2=n2+2n.考向二数列与函数的综合应用【例2】►等比数列{an}的前n项和为Sn,已知对任意的n∈N*,点(n,Sn)均在函数y=bx+r(b>0且b≠1,b,r均为常数)的图象上.(1)求r的值;(2)当b=2时,记bn=n+14an(n∈N*),求数列{bn}的前n项和Tn.[审题视点]第(1)问将点(n,Sn)代入函数解析式,利用an=Sn-Sn-1(n≥2),得到an,再利用a1=S1可求r.第(2)问错位相减求和.解(1)由题意,Sn=bn+r,当n≥2时,Sn-1=bn-1+r,所以an=Sn-Sn-1=bn-1·(b-1),由于b>0且b≠1,所以n≥2时,{a...