第37讲数列模型及数列的综合应用【学习目标】1.会利用数列的函数性解与方程、不等式、解析几何相结合的数列综合题.2.掌握相关的数列模型以及建立模型解决实际问题的方法.【基础检测】1.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.24B.32C.48D.64D【解析】依题意有anan+1=2n,所以an+1an+2=2n+1,两式相除得an+2an=2,所以a1,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.设Mcosπ3x+cosπ4x,sinπ3x+sinπ4x(x∈R)为坐标平面上一点,记f(x)=|OM→|2-2,且f(x)的图象与射线y=0(x≥0)交点的横坐标由小到大依次组成数列{an},则|an+3-an|=()A.24πB.36πC.24D.36D【解析】f(x)=|OM→|2-2=cosπ3x+cosπ4x2+sinπ3x+sinπ42-2=2cosπ12x,令f(x)=2cosπ12x=0.∴π12x=kπ+π2,x=12k+6.∴an=12n+6(n∈N*).∴|an+3-an|=|12(n+3)+6-(12n+6)|=36.3.已知f(x)是定义在R上不恒为零的函数,对于任意的x,y∈R,都有f(x·y)=xf(y)+yf(x)成立.数列{an}满足an=f(2n)(n∈N*),且a1=2.则数列的通项公式an=____.n·2n【解析】令x=2,y=2n-1,则f(x·y)=f(2n)=2f(2n-1)+2n-1f(2),即f(2n)=2f(2n-1)+2n-1a1,即an=2an-1+2n,an2n=an-12n-1+1,所以数列an2n为等差数列,由此可得an=n·2n.4.在数列{an}中,若a2n-a2n+1=p(n≥1,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{(-1)n}是“等方差数列”;③若{an}是“等方差数列”,则{akn}(k∈N*,k为常数)也是“等方差数列”.其中真命题的序号为____.(将所有真命题的序号填在横线上)①②③【解析】①正确,因为a2n-a2n+1=p,所以a2n+1-a2n=-p,于是数列{a2n}为等差数列.②正确,因为(-1)2n-(-1)2(n+1)=0为常数,于是数列{(-1)n}为“等方差数列”.③正确,因为a2kn-a2kn+k=(a2kn-a2kn+1)+(a2kn+1-a2kn+2)+(a2kn+2-a2kn+3)+…+(a2kn+k-1-a2kn+k)=kp,则{akn}(k∈N*,k为常数)也是“等方差数列”.【知识要点】1.数列综合问题中应用的数学思想(1)用函数的观点与思想认识数列,将数列的通项公式和求和公式视为定义在正整数集或其有限子集{1,2,…,n}上的函数.(2)用方程的思想处理数列问题,将问题转化为数列基本量的方程.(3)用转化化归的思想探究数列问题,将问题转化为等差、等比数列的研究.(4)数列综合问题常常应用分类讨论思想、特殊与一般思想、类比联想思想、归纳猜想思想等.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.3.数学应用题常见模型(1)等差模型:如果增加(或减少)的量是一个固定量时,该模型是等差模型,增加(或减少)的量就是公差.(2)等比模型:如果后一个量与前一个量的比是一个固定的数时,该模型是等比模型,这个固定的数就是公比.(3)递推数列模型:如果题目中给出的前后两项之间的关系不固定,随项的变化而变化时,应考虑是an与an+1的递推关系,还是Sn与Sn+1之间的递推关系.一、数列模型应用题例1某生物能源有限公司自2010年以来投入大量科研经费用于沙漠绿化和生物能源转化的科学研究,到2014年该公司的研究技术全球领先,为将科学技术转化为生产力,该公司自2014年起开发新疆的某沙漠地带,同时于2014年前已成功地将该地带的沙漠绿化了0.5千万亩,若自2014年(2014年为第1年)起的第n年的新增绿化面积为an(单位:千万亩),依据该公司的绿化沙漠技术测算可知,{an}的前n项和Sn近似地满足:Sn=n2an-n(n-1)(n=1,2,3,…).(1)试用你所学数学知识计算Sn关于n的表达...