数列的综合应用教案
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数列综合问题高中数学教案
知识点:数列的综合
教学目标:通过本节课的学习,学生能够掌握数列的综合方法,解决相关数学问题。
教学重点:数列的综合求解方法。
教学难点:在实际问题中运用数列的综合方法解决问题。
教学过程:
一、导入新知识(5分钟)
教师向学生介绍本节课的学习内容,引导学生了解数列的综合概念。
并通过一个简单的例子引出数列综合问题。
二、讲解与实践(15分钟)
1. 讲解数列的综合方法,说明综合的含义及求解步骤。
2. 通过几个示例讲解综合求解数列问题的步骤,引导学生掌握方法。
3. 学生进行练习,巩固数列综合的求解方法。
三、拓展应用(10分钟)
1. 给学生提供一些实际问题,让学生尝试用数列综合方法解决问题。
2. 学生结合实际问题进行讨论,分享不同解题思路。
四、作业布置(5分钟)
布置练习题作业,相关综合数列问题的练习。
五、课堂小结(5分钟)
总结本节课的重点内容,强调数列综合方法的重要性,并提醒学生作业要认真完成。
教学反思:本节课通过讲解数列的综合方法,让学生了解了数列的综合应用,实际问题中的数列综合求解方法。
通过多种实例的讲解和练习,学生对数列综合方法有了更深入的理解和掌握。
在今后的教学过程中,可以结合更多实际问题,让学生更好地运用数列综合方法解决各种数学问题。
数列的综合应用教学设计数列的综合应用一、教学内容分析本节内容安排在《普通高中课程标准实验教科书数学必修5》(人教A版),第二章内容结束之后的综合练习。
在课本中没有专设章节。
内容从教材习题2.5中A组的第4题中体现。
本章五节内容分别讲授了等差数列、等比数列以及这两种数列的性质、通项公式、前N项和等基础内容。
让学生在此基础之上,了解高考中出现频率较多的一些特殊数列。
在实际教学中,本节内容应该分为五个阶段:第一阶段学生要充分掌握基本数列的知识点,可用提问的方式进行复习回顾。
第二阶段,对于特殊数列有关例题首先要引导学生观察,找到与基本数列的相似处,从而决定构造为基本数列中的等差数列或等比数列,大胆提出猜想。
第三阶段从猜想入手,开始构造。
运用基本数列的形式和性质得到新的数列。
构造出的新数列必须满足基本数列成立的条件。
验证猜想的正确性。
第四阶段根据题目要求从构造出的新数列找出所求项。
第五阶段,老师和学生一起归纳题型。
学生在老师的引导下结题,提高主动性,学习的灵活性。
从而提高对本节知识的兴趣。
二、学情分析对于高一年级的学生来说。
之前的学习中已经接触到了函数内容。
以及在本节内容的学习之前,已经有了数列的基础。
学生已经具备了一定的分析能力,函数构造基础等。
对于本节授课内容来说,学生在一般很难自己分析出来,有一定的难度。
所以需要老师的正确引导,但是在复习的基础上不宜直接灌输解题方法。
应该带领学生一起观察、分析、猜想、证明。
从而加深学生对本节内容的理解,也可让学生自己尝试找到新的解法,建立自己的思维模式。
三、设计思想在授课中,必须要求学生掌握基本数列(等差数列和等比数列)的内容。
以此引导学生,分析特殊数列。
并且根据之前学习三角函数时用到的“构造”理念。
将特殊数列构造为基本数列,再运用基本数列的知识点来解题。
课堂中,以例题分析为主,让学生学会观察特殊数列的结构,分析如何构造出适合的基本数列的形式。
讲课过程中,以启发性为主,让学生主动分析。
《数列综合应用举例》教案第一章:数列的概念与应用1.1 数列的定义与表示方法引导学生了解数列的概念,理解数列的表示方法,如通项公式、列表法等。
通过实际例子,让学生掌握数列的性质,如项数、公差、公比等。
1.2 数列的求和公式介绍等差数列和等比数列的求和公式,让学生理解其推导过程。
通过例题,让学生学会运用求和公式解决实际问题,如计算数列的前n项和等。
第二章:数列的性质与应用2.1 数列的单调性引导学生了解数列的单调性,包括递增和递减。
通过实际例子,让学生学会判断数列的单调性,并运用其解决相关问题。
2.2 数列的周期性介绍数列的周期性概念,让学生理解周期数列的性质。
通过例题,让学生学会运用周期性解决实际问题,如解数列的方程等。
第三章:数列的极限与应用3.1 数列极限的概念引导学生了解数列极限的概念,理解数列极限的含义。
通过实际例子,让学生掌握数列极限的性质,如保号性、夹逼性等。
3.2 数列极限的计算方法介绍数列极限的计算方法,如夹逼定理、单调有界定理等。
通过例题,让学生学会运用极限计算方法解决实际问题,如求数列的极限值等。
第四章:数列的级数与应用4.1 数列级数的概念引导学生了解数列级数的概念,理解级数的特点和分类。
通过实际例子,让学生掌握级数的基本性质,如收敛性和发散性等。
4.2 数列级数的计算方法介绍数列级数的计算方法,如比较法、比值法、根值法等。
通过例题,让学生学会运用级数计算方法解决实际问题,如判断级数的收敛性等。
第五章:数列的应用举例5.1 数列在数学建模中的应用引导学生了解数列在数学建模中的应用,如人口增长模型、存货管理模型等。
通过实际例子,让学生学会运用数列建立数学模型,并解决实际问题。
5.2 数列在物理学中的应用介绍数列在物理学中的应用,如振动序列、量子力学中的能级等。
通过例题,让学生学会运用数列解决物理学中的问题,如计算振动序列的周期等。
第六章:数列在经济管理中的应用6.1 数列在投资组合中的应用引导学生了解数列在投资组合中的作用,如资产收益的序列分析。
授课人: 史宏刚班级11104班课题数列综合应用(一)数列求和教 学 目 标1.知识与能力:培养学生观察分析应用能力。
2.过程与方法:通过课堂分析演练,总结解题技巧。
3.情感态度价值观:提高学生刻苦专研学习态度。
重点、难点、关键公式法、裂项相消、错位相减. 、倒序相加法 求和裂项相消、错位相减法 认清问题实质选择解题方法程序与内容 一、组织教学师生问好,检查出席二、目标展示 1、情境创设复习提问:回顾重要知识点,为本节应用做准备数列前n 项和的定义:S n =a 1+a 2+a 3+…+a n引入课堂 2、明确目标公式法、裂项相消、错位相减. 、倒序相加法求数列前n 项和1.公式法:(1)直接法:直接由等差、等比数列的求和公式求和,等比数列求和时注意对公比 q =1,q ≠1的讨论;11()(1)22n n n a a n n S na d +-==+⎪⎩⎪⎨⎧≠≠--=--==)10(11)1()1(111q q q qa a q q a q na S n n n 且(2)特殊公式:所给数列的通项是关于n 的多项式,此时求和可采用公式法求和,常用的公式有:(3)拆项求和法:把数列的每一项分成几项,使其转化为几个等差、等比数列,再求和.2.错位相减法:主要用于一个等差数列与一个等比数列对应项相乘得的新数列求和,即为等比数列求和公式的推导方法.3.裂项相消法:把数列的通项拆成两项之差,正负相消剩下首尾若干项再求和.4.倒序相加法:如果一个数列{an },与首末两项等距的两项之和等于首末两项之和,可采用把正着写和与倒着写和的两个和式相加,就得到一个常数列的和,这一求和的方法称为倒序相加法. 即等差数列求和公式的推导.三、目标教学、练习例1.求下列数列前n 项的和S n : 1×4,2×5,3×6,…n (n +3)… 解: ∵a n =n(n+3)=n 2+3n设 计 意 图充分发挥学生学习的能动性,以学生为主体,展开课堂教学通过学生对几种常见的求和方法的归纳、总结,结合具体的实例、简单回忆各方法的应用背景.把遗忘的知识点形成了一个完整的知识体系。
数列综合题和应用性问题教案章节一:数列的概念和性质教学目标:1. 理解数列的定义及其基本性质。
2. 能够识别和表示不同类型的数列。
3. 掌握数列的通项公式和求和公式。
教学内容:1. 数列的定义及表示方法。
2. 数列的性质,如单调性、周期性等。
3. 数列的通项公式和求和公式。
教学活动:1. 通过实例介绍数列的定义和表示方法。
2. 引导学生探索数列的性质,如单调性、周期性等。
3. 讲解数列的通项公式和求和公式,并通过例题进行解释。
章节二:等差数列和等比数列教学目标:1. 理解等差数列和等比数列的定义及其性质。
2. 能够识别和表示等差数列和等比数列。
3. 掌握等差数列和等比数列的通项公式和求和公式。
教学内容:1. 等差数列和等比数列的定义及表示方法。
2. 等差数列和等比数列的性质,如单调性、周期性等。
3. 等差数列和等比数列的通项公式和求和公式。
教学活动:1. 通过实例介绍等差数列和等比数列的定义和表示方法。
2. 引导学生探索等差数列和等比数列的性质,如单调性、周期性等。
3. 讲解等差数列和等比数列的通项公式和求和公式,并通过例题进行解释。
章节三:数列的极限教学目标:1. 理解数列极限的概念及其性质。
2. 能够求解数列极限的问题。
3. 掌握数列极限的运算规则。
教学内容:1. 数列极限的定义及其性质。
2. 数列极限的求解方法。
3. 数列极限的运算规则。
教学活动:1. 通过实例介绍数列极限的定义和性质。
2. 引导学生学习数列极限的求解方法,如直接求解、夹逼定理等。
3. 讲解数列极限的运算规则,并通过例题进行解释。
章节四:数列的综合题型教学目标:1. 理解数列综合题型的概念及其解题方法。
2. 能够解决数列综合题型的问题。
3. 掌握数列综合题型的解题策略。
教学内容:1. 数列综合题型的概念及其解题方法。
2. 数列综合题型的常见类型和解题技巧。
3. 数列综合题型的解题策略。
教学活动:1. 通过实例介绍数列综合题型的概念和解题方法。
《数列综合应用举例》教案一、教学目标:1. 让学生掌握数列的基本概念和性质,包括等差数列、等比数列等。
2. 培养学生运用数列知识解决实际问题的能力,提高学生的数学应用意识。
3. 通过对数列的综合应用举例,使学生理解数列在数学和自然科学领域中的重要性。
二、教学内容:1. 等差数列的应用举例:例如计算工资、利息等问题。
2. 等比数列的应用举例:例如计算复利、人口增长等问题。
3. 数列的求和公式及应用:例如求等差数列、等比数列的前n项和等问题。
4. 数列的通项公式的应用:例如求等差数列、等比数列的第n项等问题。
5. 数列在函数中的应用:例如数列与函数的关系、数列的函数性质等问题。
三、教学重点与难点:1. 教学重点:数列的基本概念、性质和求和公式。
2. 教学难点:数列的通项公式的理解和应用。
四、教学方法:1. 采用问题驱动的教学方法,引导学生通过解决实际问题来学习数列知识。
2. 利用多媒体课件,直观展示数列的应用实例,提高学生的学习兴趣。
3. 组织小组讨论,培养学生的合作能力和思维能力。
五、教学安排:1. 第一课时:等差数列的应用举例。
2. 第二课时:等比数列的应用举例。
3. 第三课时:数列的求和公式及应用。
4. 第四课时:数列的通项公式的应用。
5. 第五课时:数列在函数中的应用。
6. 剩余课时:进行课堂练习和课后作业的辅导。
六、教学目标:1. 深化学生对数列求和公式的理解,能够熟练运用求和公式解决复杂数列问题。
2. 培养学生运用数列知识进行数据分析的能力,提高学生的数学素养。
3. 通过对数列图像的观察,使学生理解数列与函数之间的关系。
七、教学内容:1. 数列图像的绘制与分析:学习如何绘制数列图像,并通过图像观察数列的特点。
2. 数列与函数的联系:探讨数列与函数之间的关系,理解数列可以看作是函数的特殊形式。
3. 数列在数据分析中的应用:例如,利用数列分析数据的变化趋势,预测未来的数据。
八、教学重点与难点:1. 教学重点:数列图像的绘制方法,数列与函数的关系,数列在数据分析中的应用。
《数列综合应用举例》教案一、教学目标1. 理解数列的概念及其性质2. 掌握数列的通项公式和求和公式3. 能够运用数列解决实际问题二、教学内容1. 数列的概念及其性质2. 数列的通项公式和求和公式3. 数列在实际问题中的应用三、教学重点与难点1. 教学重点:数列的概念、性质、通项公式和求和公式2. 教学难点:数列在实际问题中的应用四、教学方法1. 采用讲解法,引导学生理解数列的概念和性质2. 采用示例法,教授数列的通项公式和求和公式3. 采用案例分析法,让学生学会运用数列解决实际问题五、教学过程1. 引入:通过生活中的实例,如等差数列“每月工资”、“每分钟心跳次数”等,引导学生认识数列的概念和性质。
2. 讲解:讲解数列的概念、性质、通项公式和求和公式,通过示例让学生理解并掌握这些知识点。
3. 练习:布置一些练习题,让学生运用所学的数列知识解决问题,巩固所学内容。
4. 案例分析:选取一些实际问题,如“等差数列投资”、“数列在数据处理中的应用”等,让学生学会运用数列知识解决实际问题。
5. 总结:对本节课的内容进行总结,强调数列在实际中的应用价值。
六、教学评价1. 课堂表现评价:观察学生在课堂上的参与程度、提问回答等情况,评估学生对数列概念和性质的理解程度。
2. 练习题评价:通过学生完成的练习题,检查学生对数列通项公式和求和公式的掌握情况。
3. 案例分析评价:评估学生在案例分析中的表现,判断其能否将数列知识应用于实际问题中。
七、教学拓展1. 数列在数学其他领域的应用:介绍数列在代数、几何、概率等领域中的应用,激发学生的学习兴趣。
2. 数列与其他学科的交叉:探讨数列在其他学科如物理、化学、生物等方面的应用,拓宽学生的知识视野。
八、教学反思在课后,教师应反思本节课的教学效果,包括学生的学习兴趣、教学方法的适用性、学生对数列知识的掌握程度等,以便对后续教学进行调整和改进。
九、课后作业布置一些有关数列的练习题,包括填空题、选择题和解答题,让学生巩固所学知识,提高解题能力。
第5讲数列的综合应用一、考点、热点回顾1.考查数列的函数性及与方程、不等式、解析几何相结合的数列综合题。
2.考查运用数列知识解决数列综合题及实际应用题的能力。
【复习指导】1.熟练把握等差数列与等比数列的基本运算。
2.掌握隐藏在数列概念和解题方法中的数学思想,如“函数与方程”、“数形结合”、“分类讨论”、“等价转化”等。
3.注意总结相关的数列模型以及建立模型的方法。
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。
3.数列应用题常见模型(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a n与a n +1的递推关系,还是S n与S n+1之间的递推关系。
一条主线数列的渗透力很强,它和函数、方程、三角形、不等式等知识相互联系,优化组合,无形中加大了综合的力度.解决此类题目,必须对蕴藏在数列概念和方法中的数学思想有所了解。
两个提醒(1)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,但有的数列并没有指明,可以通过分析,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.(2)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,它们与函数、方程、不等式、三角等内容有着广泛的联系,等差数列和等比数列在实际生活中也有着广泛的应用,随着高考对能力要求的进一步增加,这一部分内容也将受到越来越多的关注.三种思想(1)数列与函数方程相结合时主要考查函数的思想及函数的性质(多为单调性).(2)数列与不等式结合时需注意放缩.(3)数列与解析几何结合时要注意递推思想.双基自测1.(人教A 版教材习题改编)已知等差数列{a n }的公差为2,若a 1,a 3,a 4成等比数列,则a 2的值为( ). A .-4 B .-6 C .-8 D .-10解析 由题意知:a 23=a 1a 4.则(a 2+2)2=(a 2-2)(a 2+4),解得:a 2=-6. 答案 B 2.(·运城模拟)等比数列{a n }的前n 项和为S n ,若a 1=1,且4a 1,2a 2,a 3成等差数列,则S 4=( ). A .7 B .8 C .15 D .16解析 设数列{a n }的公比为q ,则4a 2=4a 1+a 3,∴4a 1q =4a 1+a 1q 2,即q 2-4q +4=0,∴q =2.∴S 4=1-241-2=15. 答案 C3.已知数列{a n }是各项均为正数的等比数列,数列{b n }是等差数列,且a 6=b 7,则有( ). A .a 3+a 9≤b 4+b 10 B .a 3+a 9≥b 4+b 10 C .a 3+a 9≠b 4+b 10D .a 3+a 9与b 4+b 10的大小关系不确定 解析 记等比数列{a n }的公比为q (q >0),由数列{b n }为等差数列可知b 4+b 10=2b 7,又数列{a n }是各项均为正数的等比数列,∴a 3+a 9=a 3(1+q 6)=a 6⎝⎛⎭⎫1+q 6q 3=b 7⎝⎛⎭⎫1+q 6q 3,又1+q 6q 3=1q 3+q 3≥2(当且仅当q =1时,等号成立),∴a 3+a 9≥2b 7,即a 3+a 9≥b 4+b 10. 答案 B4.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 =( ). A .4 B .2 C .-2 D .-4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 ,cq 2,c .由实数a 、b 、c 成等差数列得2b =a +c ,即2cq 2=cq +c ,又等比数列中c ≠0,所以2q 2-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 +a q =-52a =10,所以a =-4.答案 D 5.(·苏州质检)已知等差数列的公差d <0,前n 项和记为S n ,满足S 20>0,S 21<0,则当n =________时,S n 达到最大值.解析 ∵S 20=10(a 1+a 20)=10(a 10+a 11)>0, S 21=21a 11<0,∴a 10>0,a 11<0, ∴n =10时,S n 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{a n }中,a 10=30,a 20=50. (1)求数列{a n }的通项a n ;(2)令b n =2a n -10,证明:数列{b n }为等比数列.[审题视点] 第(1)问列首项a 1与公差d 的方程组求a n ;第(2)问利用定义证明. (1)解 由a n =a 1+(n -1)d ,a 10=30,a 20=50,得方程组⎩⎪⎨⎪⎧a 1+9d =30,a 1+19d =50,解得⎩⎪⎨⎪⎧a 1=12,d =2.∴a n =12+(n -1)·2=2n +10.(2)证明 由(1),得b n =2a n -10=22n+10-10=22n =4n ,∴b n +1b n =4n +14n =4.∴{b n }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{a n }的前n 项和记为S n ,a 1=1,a n +1=2S n +1(n ≥1). (1)求{a n }的通项公式;(2)等差数列{b n }的各项为正,其前n 项和为T n ,且T 3=15, 又a 1+b 1,a 2+b 2,a 3+b 3成等比数列,求T n .解 (1)由a n +1=2S n +1,可得a n =2S n -1+1(n ≥2), 两式相减得a n +1-a n =2a n ,则a n +1=3a n (n ≥2). 又a 2=2S 1+1=3,∴a 2=3a 1.故{a n }是首项为1,公比为3的等比数列,∴a n =3n -1. (2)设{b n }的公差为d ,由T 3=15,b 1+b 2+b 3=15,可得b 2=5,故可设b 1=5-d ,b 3=5+d ,又a 1=1,a 2=3,a 3=9, 由题意可得(5-d +1)(5+d +9)=(5+3)2, 解得d 1=2,d 2=-10.∵等差数列{b n }的各项为正,∴d >0,∴d =2,b 1=3,∴T n =3n +n (n -1)2×2=n 2+2n .考向二 数列与函数的综合应用【例2】►等比数列{a n }的前n 项和为S n ,已知对任意的n ∈N *,点(n ,S n )均在函数y =b x +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b n =n +14a n(n ∈N *),求数列{b n }的前n 项和T n .[审题视点] 第(1)问将点(n ,S n )代入函数解析式,利用a n =S n -S n -1(n ≥2),得到a n ,再利用a 1=S 1可求r . 第(2)问错位相减求和.解 (1)由题意,S n =b n +r ,当n ≥2时,S n -1=b n -1+r ,所以a n =S n -S n -1=b n -1·(b -1),由于b >0且b ≠1,所以n ≥2时,{a n }是以b 为公比的等比数列,又a 1=b +r ,a 2=b (b -1),a 2a 1=b ,即b (b -1)b +r=b ,解得r =-1.(2)由(1)知,n ∈N *,a n =(b -1)b n -1=2n -1,所以b n =n +14×2n -1=n +12n +1.T n =222+323+424+…+n +12n +1,12T n =223+324+…+n2n +1+n +12n +2, 两式相减得12T n =222+123+124+…+12n +1-n +12n +2=34-12n +1-n +12n +2, ∴T n =32-12n -n +12n +1=32-n +32n +1.此类问题常常以函数的解析式为载体,转化为数列问题,常用的数学思想方法有“函数与方程”“等价转化”等.【训练2】 (·福建)已知等比数列{a n }的公比q =3,前3项和S 3=133.(1)求数列{a n }的通项公式;(2)若函数f (x )=A sin(2x +φ)(A >0,0<φ<π)在x =π6处取得最大值,且最大值为a 3,求函数f (x )的解析式.解 (1)由q =3,S 3=133得a 1(1-33)1-3=133,解得a 1=13.所以a n =13×3n -1=3n -2.(2)由(1)可知a n =3n -2,所以a 3=3.因为函数f (x )的最大值为3,所以A =3;因为当x =π6时f (x )取得最大值,所以sin ⎝⎛⎭⎫2×π6+φ=1. 又0<φ<π,故φ=π6.所以函数f (x )的解析式为f (x )=3sin ⎝⎛⎭⎫2x +π6. 考向三 数列与不等式的综合应用【例3】►(·惠州模拟)在等比数列{a n }中,a n >0(n ∈N *),公比q ∈(0,1),且a 1a 5+2a 3a 5+a 2a 8=25,又a 3与a 5的等比中项为2.(1)求数列{a n }的通项公式;(2)设b n =log 2a n ,求数列{b n }的前n 项和S n ;(3)是否存在k ∈N *,使得S 11+S 22+…+S nn<k 对任意n ∈N *恒成立,若存在,求出k 的最小值,若不存在,请说明理由.[审题视点] 第(1)问由等比数列的性质转化为a 3+a 5与a 3a 5的关系求a 3与a 5;进而求a n ;第(2)问先判断数列{b n },再由求和公式求S n ;第(3)问由S n n 确定正负项,进而求S 11+S 22+…+S nn的最大值,从而确定k 的最小值.解 (1)∵a 1a 5+2a 3a 5+a 2a 8=25,∴a 23+2a 3a 5+a 25=25,∴(a 3+a 5)2=25,又a n >0,∴a 3+a 5=5,又a 3与a 5的等比中项为2, ∴a 3a 5=4,而q ∈(0,1),∴a 3>a 5,∴a 3=4,a 5=1,∴q =12,a 1=16,∴a n =16×⎝⎛⎭⎫12n -1=25-n. (2)∵b n =log 2a n =5-n , ∴b n +1-b n =-1,b 1=log 2a 1=log 216=log 224=4,∴{b n }是以b 1=4为首项,-1为公差的等差数列,∴S n =n (9-n )2.(3)由(2)知S n =n (9-n )2,∴S n n =9-n2.当n ≤8时,S n n >0;当n =9时,S nn =0;当n >9时,S nn<0.∴当n =8或9时,S 11+S 22+S 33+…+S nn =18最大.故存在k ∈N *,使得S 11+S 22+…+S nn<k 对任意n ∈N *恒成立,k 的最小值为19.解决此类问题要抓住一个中心——函数,两个密切联系:一是数列和函数之间的密切联系,数列的通项公式是数列问题的核心,函数的解析式是研究函数问题的基础;二是方程、不等式与函数的联系,利用它们之间的对应关系进行灵活的处理. 【训练3】 (·岳阳模拟)已知单调递增的等比数列{a n }满足:a 2+a 3+a 4=28,且a 3+2是a 2,a 4的等差中项. (1)求数列{a n }的通项公式;(2)若b n =a n log 12a n ,S n =b 1+b 2+…+b n ,求使S n +n ·2n +1>50成立的正整数n 的最小值.(1)解 设等比数列{a n }的首项为a 1,公比为q .依题意,有2(a 3+2)=a 2+a 4,代入a 2+a 3+a 4=28, 可得a 3=8,∴a 2+a 4=20,所以⎩⎪⎨⎪⎧ a 1q 2=8,a 1q +a 1q 3=20,解之得⎩⎪⎨⎪⎧q =2,a 1=2或⎩⎪⎨⎪⎧q =12,a 1=32. 又∵数列{a n }单调递增,所以q =2,a 1=2, ∴数列{a n }的通项公式为a n =2n .(2)因为b n =2n log 122n =-n ·2n ,所以S n =-(1×2+2×22+…+n ·2n ),2S n =-[1×22+2×23+…+(n -1)·2n +n ·2n +1], 两式相减,得S n =2+22+23+…+2n -n ·2n +1=2n +1-2-n ·2n +1.要使S n +n ·2n +1>50,即2n +1-2>50,即2n +1≥52.易知:当n ≤4时,2n +1≤25=32<50;当n ≥5时,2n +1≥26=64>50.故使S n +n ·2n +1>50成立的正整数n 的最小值为5.难点突破14——数列与解析几何、三角的交汇问题从近几年新课标高考试题可以看出,不同省市的高考对该内容要求的不尽相同,考生复习时注意把握.数列与解析几何交汇问题主要是解析几何中的点列问题,关键是充分利用解析几何的有关性质、公式,建立数列的递推关系式,然后借助数列的知识加以解决. 一、数列与解析几何交汇 【示例】► (·陕西)如图,从点P 1(0,0)作x 轴的垂线交曲线y =e x于点Q 1(0,1),曲线在Q 1点处的切线与x 轴交于点P 2.再从P 2作x 轴的垂线交曲线于点Q 2,依次重复上述过程得到一系列点:P 1,Q 1;P 2,Q 2;…;P n ,Q n .记P k 点的坐标为(x k,0)(k =1,2,…,n ).(1)试求x k 与x k -1的关系(2≤k ≤n ); (2)求|P 1Q 1|+|P 2Q 2|+|P 3Q 3|+…+|P n Q n |.二、数列与三角交汇【示例】►(·安徽)在数1和100之间插入n个实数,使得这n+2个数构成递增的等比数列,将这n+2个数的乘积记作T n,再令a n=lg T n,n≥1.(1)求数列{a n}的通项公式;(2)设b n=tan a n·tan a n+1,求数列{b n}的前n项和S n.。
《数列综合应用举例》教案章节一:数列的概念与性质1.1 数列的定义1.2 数列的性质1.3 数列的通项公式1.4 等差数列与等比数列章节二:数列的求和2.1 等差数列求和2.2 等比数列求和2.3 数列的错位相减法2.4 数列的分组求和章节三:数列的极限3.1 数列极限的定义3.2 数列极限的性质3.3 数列极限的运算3.4 无穷小与无穷大章节四:数列的收敛性与发散性4.1 数列的收敛性4.2 数列的发散性4.3 数列收敛性的判断方法4.4 数列发散性的判断方法章节五:数列的应用5.1 数列在数学分析中的应用5.2 数列在概率论中的应用5.3 数列在数论中的应用5.4 数列在其他领域的应用《数列综合应用举例》教案(续)章节六:等差数列的应用6.1 等差数列在数学分析中的应用6.2 等差数列在物理中的应用6.3 等差数列在经济学中的应用6.4 等差数列在其他领域的应用章节七:等比数列的应用7.1 等比数列在数学分析中的应用7.2 等比数列在生物学中的应用7.3 等比数列在金融学中的应用7.4 等比数列在其他领域的应用章节八:数列的插值与逼近8.1 数列插值的概念与方法8.2 数列逼近的概念与方法8.3 等差数列与等比数列的插值与逼近8.4 数列插值与逼近在其他领域的应用章节九:数列的级数展开9.1 数列级数的概念9.2 数列级数的收敛性与发散性9.3 数列级数展开的方法9.4 数列级数展开在数学分析中的应用章节十:数列的应用实例分析10.1 数列在数学建模中的应用10.2 数列在信号处理中的应用10.3 数列在数据分析中的应用10.4 数列在其他学科中的应用实例分析《数列综合应用举例》教案(续)章节十一:数列与函数的关系11.1 数列与函数的定义11.2 数列与函数的性质11.3 数列与函数的转化11.4 数列与函数在数学分析中的应用章节十二:数列的线性表征12.1 数列的线性表征方法12.2 数列的线性表征性质12.3 数列的线性表征应用12.4 数列的线性表征在其他领域的应用章节十三:数列的矩阵表示13.1 数列矩阵表示的概念13.2 数列矩阵表示的性质13.3 数列矩阵表示的运算13.4 数列矩阵表示在数学分析中的应用章节十四:数列的变换与映射14.1 数列变换的概念与方法14.2 数列映射的概念与方法14.3 等差数列与等比数列的变换与映射14.4 数列变换与映射在其他领域的应用章节十五:数列研究的现代方法15.1 数列研究的现代方法概述15.2 数列研究的计算机方法15.3 数列研究的随机方法15.4 数列研究的其他现代方法重点和难点解析本教案《数列综合应用举例》涵盖了数列的基本概念、性质、求和、极限、收敛性与发散性,以及数列在各个领域的应用。
高中数学专题复习——数列的综合应用一、考点、热点回顾如何解数列应用题(1)解数列应用题一般要经历:设——列——解——答四个环节. (2)建立数列模型时,应明确是什么模型,还要确定要求是什么. (3)建立数学模型的一般方法步骤:①认真审题,准确理解题意,达到如下要求:明确问题属于哪类应用问题;弄清题目中的主要已知事项;明确所求的结论是什么.②抓住数学关系,联想数学知识和数学方法,恰当引入参数变量或建立坐标系,将文字语言翻译成数学语言,将数学关系用数学式子表达.③将实际问题抽象为数学问题,将已知与所求联系起来,据题意引出满足题意的数学关系式(如函数、方程、不等式、数列等).二:典型例题题型一:等差、等比数列的综合应用 例1:已知数列{a n }的前n 项和21()2n S n kn k N *=-+∈,且S n 的最大值为8. (1)确定常数k ,求a n ;(2)求数列92{}2nna -的前n 项和T n 。
解: (1)当n k N *=∈时,212n S n kn =-+取最大值,即22211822k k k =-+=,故4k =,从而19(2)2n n n a S S n n -=-=-≥,又1172a S ==,所以92n a n =-(1) 因为19222n n n n a n b --==,1222123112222n nn n n nT b b b ---=+++=+++++ 所以21211111222144222222n n n n n n n n n n n T T T -----+=-=++++-=--=-题型二:数列与函数的综合应用 例2:函数2()23f x x x =--。
定义数列{}n x 如下:112,n x x +=是过两点(4,5),(,(n n nP Q x f x 的直线n PQ 与x 轴交点的横坐标。
(1)证明:123n n x x +≤<<; (2)求数列{}n x 的通项公式。
解:(1)为2(4)4835f =--=,故点(4,5)P 在函数()f x 的图像上,故由所给出的两点(4,5),(,())n n n P Q x f x ,可知,直线n PQ 斜率一定存在。
故有直线n PQ 的直线方程为()55(4)4n n f x y x x --=--,令0y =,可求得2284355(4)4422n n nn n n x x x x x x x x x --+--=-⇔=-⇔=-++ 所以1432n n n x x x ++=+下面用数学归纳法证明23n x ≤< 当1n =时,12x =,满足123x ≤<假设n k =时,23k x ≤<成立,则当1n k =+时,1435422k k k k x x x x ++==-++,由551152342512432442k k k k x x x x ≤<⇔≤+<⇔<≤⇔<≤-<++即123k x +≤<也成立综上可知23n x ≤<对任意正整数恒成立。
下面证明1n n x x +<由22143432(1)4222n n n n n n n n n n n x x x x x x x x x x x +++----+-=-==+++ 由2231120(1)43n n n x x x ≤<⇒≤-<⇒<--+≤,故有10n n x x +->即1n n x x +<综上可知123n n x x +≤<<恒成立。
(2)由1432n n n x x x ++=+得到该数列的一个特征方程432x x x +=+即2230x x --=,解得3x =或1x =-∴14333322n n n n n x x x x x ++--=-=++ ① 14355(1)122n n n n n x x x x x +++--=+=++②两式相除可得11331151n n n n x x x x ++--=⨯++,而1132311213x x --==-++ 故数列31n n x x ⎧⎫-⎨⎬+⎩⎭是以13-为首项以15为公比的等比数列1311()135n n n x x --=-⋅+,故11195143351351n n n n x ---⨯-==-⨯+⨯+。
【命题意图】本试题主要考查了数列的通项公式以及函数与数列相结全的综合运用。
先从函数入手,表示直线方程,从而得到交点坐标,再运用数学归纳法进行证明,根据递推公式构造等比数列进而求得数列的通基。
【点评】以函数为背景,引出点的坐标,并通过直线与坐标轴的交点得到数列的递推公式。
既考查了直线方程,又考查了函数解析式,以及不等式的证明,试题比较综合,有一定的难度。
做这类试题那就是根据已知条件,一步一步的翻译为代数式,化简得到要找的关系式即可。
题型三:数列与不等式的综合应用例3:设数列{}n a 的前n 项和为n S ,满足1*1221()n n n S a n N ++=-+∈,且123,5,a a a +成等差数列。
(1)求1a 的值;(2)求数列{}n a 的通项公式。
(3)证明:对一切正整数n ,有1211132n a a a +++< 【解析】(1)12112221,221n n n n n n S a S a +++++=-+=-+ 相减得:12132n n n a a +++=+12213212323,34613S a a a a a a =-⇔=+=+=+ 123,5,a a a +成等差数列13212(5)1a a a a ⇔+=+⇔=(2)121,5a a ==得132n n n a a +=+对*n N ∀∈均成立 1113223(2)n n nn n n n a a a a +++=+⇔+=+得:11223n nn na a ----+=+=+==+⇔=-(3)当1n =时,11312a =< 当2n ≥时,23311()()23222222n n n nn n n a a ≥>⇔>⨯⇔>⇔< 231211111111311222222n n n a a a +++<++++=+-< 由上式得:对一切正整数n ,有1211132n a a a +++<题型四:数列与几何的综合应用例4:函数y=x 2(x>0)的图像在点(a k ,a k 2)处的切线与x 轴交点的横坐标为a k+1,k 为正整数,a 1=16,则a 1+a 3+a 5=_________[解析]考查函数的切线方程、数列的通项。
在点(a k ,a k 2)处的切线方程为:22(),k k k y a a x a -=-当0y =时,解得2ka x =, 所以1135,1641212kk a a a a a +=++=++=。
例5:已知数列{a n }的首项a 1=1,且点A n (a n ,a n +1)在函数y =xx +1的图象上.(1)求数列{a n }的通项公式;(2)求证:弦A n A n +1的斜率随n 的增大而增大解析: (1)∵a n +1=a n a n +1且a 1=1,∴1a n +1=1+1a n,∴1a n +1-1a n =1,∴⎩⎨⎧⎭⎬⎫1a n 是以1为首项,1为公差的等差数列,∴1a n=1+(n -1)×1=n ,∴a n =1n.(2)证明:∵a n =1n ,a n +1=1n +1,a n +2=1n +2,∴弦A n A n +1的斜率k n =a n +2-a n +1a n +1-a n =1n +2-1n +11n +1-1n =nn +2,∴k n +1-k n =n +1n +3-n n +2=n +n +-n n +n +n+=2n +n +>0.∴弦A n A n +1的斜率随n 的增大而增大.题型五:数列与三角的综合应用 例6:数列}{n a 的通项公式12cos+=πn n a n ,前n 项和为n S ,则=2012S ___________。
【3018】考点:数列和三角函数的周期性。
难度:中。
分析:本题考查的知识点为三角函数的周期性和数列求和,所以先要找出周期,然后分组计算和。
解答: 1012cos )14(12)14(cos )14(14+=+⨯+=++⨯+=+ππn n n a n , 1)24(1cos )24(12)24(cos )24(24++-=+⨯+=++⨯+=+n n n n a n ππ,10123cos )34(12)34(cos )34(34+=+⨯+=++⨯+=+ππn n n a n ,14412cos )44(12)44(cos)44(44++=+⨯+=++⨯+=+n n n n a n ππ, 所以++14n a ++24n a ++34n a 644=+n a 。
即30186420122012=⨯=S 。
题型六:数列与概率的综合应用例7:现有10个数,它们能构成一个以1为首项,3-为公比的等比数列,若从这10个数中随机抽取一个数,则它小于8的概率是 ▲ . 【答案】35。
【考点】等比数列,概率。
【解析】∵以1为首项,3-为公比的等比数列的10个数为1,-3,9,-27,···其中有5个负数,1个正数1计6个数小于8,∴从这10个数中随机抽取一个数,它小于8的概率是63=105。
题型七:数列的实际应用例8:用分期付款方式购买家用电器一件,价格为1 150元,购买当天先付150元,以后每月这一天都交50元,并加付欠款利息,月利率为1%,若付150元之后的第一个月算分期付款的第一个月,问分期付款的第10个月该交付多少钱?全部付清后,实际共花了多少钱? 解析: 购买当天付了150元,余欠款1 000元,按题意分20次还清.设每次付款依次构成数列{a n },则a 1=50+1 000×0.01=60元,a 2=50+(1 000-50)×0.01=59.5元, a 3=50+(1 000-50×2)×0.01=59元…a n =60-(n -1)×0.5,∴{a n }是以60为首项,-0.5为公差的等差数列. ∴a 10=60-9×0.5=55.5元.20期共还款S 20=20×60-20×192×0.5=1 105,故共花了1 105+150=1 255元.三、课后练习1、有一列正方体,棱长组成以1为首项、21为公比的等比数列,体积分别记为,,,,n V V V 21,则=+++∞→)(lim 21n n V V V .【答案】78【解析】由正方体的棱长组成以1为首项,21为公比的等比数列,可知它们的体积则组成了一个以1为首项,81为公比的等比数列,因此,788111)(lim 21=-=+++∞→n n V V V . 【点评】本题主要考查无穷递缩等比数列的极限、等比数列的通项公式、等比数列的定义.考查知识较综合.2、数列{}n x 满足:2*110,()n n n x x x x c n N +==-++∈(I )证明:数列{}n x 是单调递减数列的充分必要条件是0c < (II )求c 的取值范围,使数列{}n x 是单调递增数列。