第四节数列的综合问题与数列的应用重点难点重点:等差、等比数列的综合及应用.难点:灵活运用数列知识,解决有关数列的综合问题.知识归纳现实生活中涉及到存贷利息、企业股金、产品利润、人口增长、产量增加、工作效率、图形面积、曲线长度等实际问题,常常与数列有关,需考虑用数列的知识来加以解决.如何求解数列应用题(1)审题:仔细读题,理解题意,达到如下要求:①明确问题属于下列哪类数列模型:等差数列模型,等比数列模型,递推数列模型,分期付款模型等.②明确题目中的主要已知事项(即条件),用数列中的什么量来表达.③明确所求结论是什么,是求an,还是Sn?还是求n?(2)建模:抓住数量关系,联想相关数学知识和数学方法,恰当引入参变量,将文字语言翻译成数学语言,将数量关系用数学式子表达,将实际问题抽象为数学问题,将已知与所求联系起来,写出满足题意的数学关系式.(3)求解:运用相关数列知识解答该数列问题.(4)还原:将解答结果还原为实际问题,注意结论是否合乎实际.误区警示1.注意区分等差数列模型与等比数列模型,通项与前n项和,尤其是存款利息问题.2.注意理清分期付款,森林砍伐,细胞分裂等一类模型的内部关系.[例1]等差数列{an}的公差d≠0,且a1、a4、a8成等比数列,则a1+a4+a8a2+a5+a9=________.分析:此类问题一般依据条件和等差(比)数列的通项(或前n项和)公式列方程求解.解方程时,注意等比数列的首项和公比都不能为0.等差、等比数列的综合问题解析: a1、a4、a8成等比数列,∴a24=a1·a8,又{an}成等差数列,公差d,∴(a1+3d)2=a1(a1+7d),∴a1=9d≠0,∴原式=9d+12d+16d10d+13d+17d=37d40d=3740.答案:3740(2011·天津高考)已知{an}为等差数列,其公差为-2,且a7是a3与a9的等比中项,Sn为{an}的前n项和,n∈N*,则S10的值为()A.-110B.-90C.90D.110解析:因为a7是a3与a9的等比中项,所以a27=a3a9,又因为公差为-2,所以(a1-12)2=(a1-4)(a1-16),解得a1=20,通项公式为an=20+(n-1)(-2)=22-2n,所以S10=10a1+a102=5×(20+2)=110,故选择D.答案:D[例2]如图,n2个(n≥4)正数排成n行n列方阵,其中每一行的数都成等差数列,每一列的数都成等比数列,并且所有公比都等于q,若a11=12,a24=1,a14=2.a11a12a13…a1na21a22a23…a2n……………an1an2an3…ann(1)求公比q的值;(2)求a1k(1≤k≤n)的值;(3)记第k行各项和为Ak=ak1+ak2+ak3+…+akn,求A1、A2及数列{Ak}(1≤k≤n)的通项公式.解析:(1)在该方阵中,每一列的数都成等比数列,并且所有公比都等于q,a14=2,a24=1,所以q=12.(2)在该方阵中,每一行的数都成等差数列,a11=12,a14=a11+3d1=2,∴数列{a1k}的公差d1=12,∴a1k=12+(k-1)×12=k2.(3)A1=a11+a12+a13+…+a1n=n×12+nn-12×12=nn+14,由a21=14,a24=1得数列{a2k}的公差d2=14,A2=a21+a22+a23+…+a2n=n×14+nn-12×14=nn+18.第m行组成的等差数列{amk}的首项am1=12m,第4项am4=2×12m-1=12m-2,公差d=1312m-2-12m=13412m-12m=12m,∴amk=12m+(k-1)×12m=k2m,Am=am1+am2+am3+…+amn=12m+22m+32m+…+n2m=nn+12m+1,∴数列{Ak}的通项公式Ak=nn+12k+1(1≤k≤n).(文)在如下表格中,每格填上一个数字后,使每一横行成等差数列,每一纵列成等比数列,则a+b+c的值为()120.51abcA.1B.2C.3D.98解析:按题意要求,每一横行成等差数列,每一纵列成等比数列,把表填好后得a=12,b=38,c=14,则a+b+c=98.∴选D.答案:D(理)已知等差数列{an}中,a3=7,a6=16,将此等差数列的各项排成如图所示的三角形数阵:a1a2a3a4a5a6a7a8a9a10……………则此数阵中第20行从左到右的第10个数是________.解析:a6-a3=3d⇒d=3(d为等差数列的公差),第20行前共有1+2+…+19=190个数,∴第20行从左到右的第10个数是a200=a3+(200-3)d=5...