高中数学数列应用题

⾼中数学⼈教版必修五数列经典例题⾼考题（附解析答案）黄冈经典例题⾼考题（附答案，解析）等差数列例1、在等差数列{a n}中：1、若a1－a4－a8－a12＋a15=2，则a3＋a13=___________.2、若a6=5，a3＋a8=5，则a10=___________.3、若a1＋a4＋a7=39，a2＋a5＋a8=33，则a3＋a6＋a9=___________.例 2、已知数列{a n}的通项，试问该数列{a n}有没有最⼤项？若有，求最⼤项和最⼤项的项数，若没有，说明理由.例 3、将正奇数1，3，5，7，……排成五列，（如下图表），按图表的格式排下去，2003所在的那列，从左边数起是第⼏列？第⼏⾏？1 3 5 715 13 11 917 19 21 2331 29 27 25…………例 4、设f(x)=log 2x－log x4（0（1）求数列{a n}的通项公式；（2）判断该数列{a n}的单调性.1.(2009年安徽卷)已知{a n}为等差数列，a1＋a3＋a5=105，a2＋a4＋a6=99，则a20等于（）A.－1B.1C.3D.72.（2009年湖北卷）古希腊⼈常⽤⼩⽯⼦在沙滩上摆成各种形状来研究数，⽐如：他们研究过图（1）中的1，3，6，10，……，由于这些数能够表⽰成三⾓形，将其称为三⾓形数；类似地，称图（2）中的1，4，9，16，……这样的数为正⽅形数，下列数中既是三⾓形数⼜是正⽅形数的是（）A．289 B．1024 C．1225 D．13783.(江西卷)在数列{a n}中，，则a n=( )A.2＋lnnB.2＋(n－1)lnnC.2＋nlnnD.1＋n＋lnn等差数列前N项和、等⽐数列例 1 、在等差数列 {a n}中，（1）已知a15=33，a45=153，求a61；（2）已知S8=48，S12=168，求S4；（3）已知a1－a4－a8－a12＋a15=2，求S15；（4）已知S7=42，S n=510，a n－3=45，求n.例 2 、已知数列 {a n}的前n项和，求数列{|a n|}的前n项和S n′.例 3 、设数列 {a n}的⾸项a1=1，前n项之和S n满⾜关系式：3tS n－(2t＋3)S n－1=3t（t>0，n=2，3，4…）（1）求证：数列{a n}为等⽐数列；（2）设数列{a n}的公⽐为f(t)，作数列{b n}，使（n=2，3，4，…），求b n.（3）求和：b1b2－b2b3＋b3b4－…＋(－1)n＋1b n b n＋1.例 4、⼀个⽔池有若⼲出⽔量相同的⽔龙头，如果所有⽔龙头同时放⽔，那么 24分钟可注满⽔池，如果开始时，全部放开，以后每隔相等的时间关闭⼀个⽔龙头，到最后⼀个⽔龙头关闭时，恰好注满⽔池，⽽且最后⼀个⽔龙头放⽔的时间恰好是第⼀个⽔龙头放⽔时间的5倍，问最后关闭的这个⽔龙头放⽔多少时间？例 5 、在 XOY平⾯上有⼀个点列P1（a1，b1），P2（a2，b2），…，P n（a n，b n），…，对每个⾃然数n，点P n位于函数y=2000（0（2）若对每个⾃然数n，以b n，b n＋1，b n＋2为边长能构成⼀个三⾓形，求a的取值范围；（3）设B n=b1·b2·…·b n（n∈N*）.若a取（2）中确定的范围内的最⼩整数，求数列{B n}的最⼤项的项数.1.（2009年宁夏、海南卷）等差数列{a n}的前n项和为S n，已知，,则m=（）A.38B.20C.10D.92.(2009年全国1卷)设等差数列{a n}的前n项和为S n，若S9=72,则=_________.3.（2009年福建卷）等⽐数列中，已知.（1）求数列的通项公式；（2）若分别为等差数列的第3项和第5项，试求数列的通项公式及前项和.等⽐数列前N项和、数列的应⽤例 1 、 {a n} 为等差数列（d≠0） , {a n} 中的部分项组成的数列恰为等⽐数列，且 k1=1 ，k2=5 ， k3=17 ，求 k1＋k2＋k3＋……＋k n的值 .例 2、已知数列 {a n} 满⾜条件： a1=1 ， a2=r(r ﹥ 0) 且 {a n·a n+1} 是公⽐为 q(q ﹥ 0) 的等⽐数列，设 b n=a2n －1＋a2n(n=1,2, …… ).（1）求出使不等式 a n a n+1＋a n+1a n+2> a n+2 a n+3 (n ∈ N*) 成⽴的 q 的取值范围；（2）求 b n；（3）设，求数列的最⼤项和最⼩项的值 .例 3 、某职⼯年初向银⾏贷款 2万元⽤于购房，银⾏为了推⾏住房制度改⾰，贷款优惠的年利率为10%，按复利计算，若这笔贷款要求分10年等额还清，每年⼀次，并且从贷款后次年年初开始归还，问每年应还多少元？（精确到1元）例 4、在⼀次⼈才招聘会上，有 A、B两家公司分别开出它们的⼯资标准：A公司允诺第⼀年⽉⼯资为1500元，以后每年⽉⼯资⽐上⼀年⽉⼯资增加230元；B公司允诺第⼀年⽉⼯资为2000元，以后每年⽉⼯资⽐上⼀年的⽉⼯资的基础上递增5%.设某⼈年初被A、B两家公司同时录取，试问：（1）若该⼈分别在A公司或B公司连续⼯作n年，则他在第n年的⽉⼯资收⼊分别是多少？（2）该⼈打算连续在⼀家公司⼯作10年，仅从⼯资收⼊总量较多作为应聘的标准（不计其他因素），该⼈应该选择哪家公司，为什么？（3）在A公司⼯作⽐在B公司⼯作的⽉⼯资收⼊最多可以多多少元？（精确到1元）并说明理由.1.(2009年全国2卷)设等⽐数列{a n}的前n项和为S n，若，则=___________.2.（2009年北京卷）若数列满⾜：，则___________；前8项的和___________.（⽤数字作答）3.（2009年辽宁卷）等⽐数列{a n}的前n 项和为S n，已知,,成等差数列.（1）求{a n}的公⽐q；（2）若a1－a3＝3，求S n.答案&解析等差数列例⼀分析：利⽤等差数列任两项之间的关系：a m=a n＋(m－n)d以及“距⾸末两端等距离两项的和相等”的性质可简化解答过程．解：，故 5=10－d，∴ d=5.故 a10=a6＋4d=5＋4×5=25.例⼆分析：考察数列{a n}在哪⼀范围是递增数列，在哪些范围是递减数列，即可找到最⼤项．解：由有n≤9.⽽ a n>0，∴当n≤9时，有a n＋1≥a n.即 a1a11>a12>…∴数列{a n}中存在最⼤项，最⼤项的项数为9或10，最⼤项为.点评：最⼤项与最⼤项的项数是不同概念，⼀个是项，⼀个是项号．例三分析：考虑到每⾏占有四个数，利⽤周期性进⾏处理，每⼀个周期占两⾏⽤ 8个数，只须确定2003是第⼏个正奇数，问题就得到解决. 解：设2003是第n个正奇数.则 2003=1＋(n－1)·2．∴ n=1002.⽽ 1002=8×125＋2.∴ 2003在第251⾏第3列.例四分析：依据条件列出关于a n的⽅程，解⽅程并注意f(x)的定义域0⼜∵ f(x)定义域为0（2）则数列{a n}为递增数列．1. 答案：B2.答案：C解析：根据图形的规律可知第n个三⾓形数为，第n个正⽅形数为b n=n2,由此可排除D（1378不是平⽅数），将A、B、C选项代⼊到三⾓形数表达式中检验可知，符合题意的是C选项，故选C．3.答案：A等差数列前N项和、等⽐数列例1 解析：（1） a45 －a15=30d=153 －33 得 d=4 ， a61=a45＋16d=217.（2）⽅法 1 S4， S8－S4， S12－S8成等差数列，则 S4＋（168 －48） =2（48 －S4）解得 S4= －8⽅法 2 成等差数列，则，∴ d=2.故.则 S4= －8.（3）∵（4） S7=7a4=42 ∴ a4=6∴ n=20例⼆解析：∴ a n=63 －3n≥0 有 n ≤ 21 误解⼀=误解⼆例三解析：（1）∵ n≥2 时∴ {a n} 为等⽐数列 .（2）∵则 {b n} 为等差数列，⽽ b1=1.∴∴当 n 为偶数时，当 n 为奇数时例四解析：设有 n 个⽔龙头，每个⽔龙头放⽔时间依次为 x1， x2， x3，…， x n，则数列 {x n} 为等差数列且每个⽔龙头 1 分钟放⽔池⽔，故最后关闭的⽔龙头放⽔时间为 40 分钟 .例五解析：（1）∵.（2）∵ 0要使 b n， b n＋1， b n＋2为边能构成三⾓形，（3）故{B n} 中最⼤项的项数为n=20.1.答案：C解析：因为{a n}是等差数列，所以，由，得：2－＝0，所以＝2，⼜，即＝38，即（2m－1）×2＝38，解得m＝10，故选C.2.答案：24解析：∵{a n}是等差数列,由,得，.3.解析：（1）设的公⽐为，由已知得，解得..（2）由（1）得，，则，.设的公差为，则有，解得.从⽽.所以数列的前项和.等⽐数列前N项和、数列的应⽤例⼀解答：设公⽐为 q ，例⼆解答：（1）由题意得 rq n－1＋rq n＞ rq n+1.由题设 r ﹥ 0,q ﹥ 0 ，故上式 q2－q－1﹤0 ，（2）因为，所以，b1=1＋r≠0 ，所以 {b n} 是⾸项为 1＋r ，公⽐为 q 的等⽐数列，从⽽ b n=(1＋r)q n－1．（3）由（2）知 b n=(1＋r)q n－1，从上式可知当 n－20.2 ＞ 0 ，即 n ≥ 21(n ∈ N) 时， c n随 n 的增⼤⽽减⼩，故①当 n－20.2＜0 ，即 n ≤ 20(n ∈ N) 时， c n也随着 n 的增⼤⽽减⼩，故②综合①、②两式知对任意的⾃然数 n 有 c20≤ c n≤ c21故 {c n} 的最⼤项 c21=2.25 ，最⼩项 c20=－4.例三解⼀：我们把这类问题⼀般化，即贷款年利率为 a ，贷款额为 M ，每年等额归还 x 元，第 n 年还清，各年应付款及利息分别如下：第 n 次付款 x 元，这次⽋款全还清 .第 n－1 次付款 x 元后，过⼀年贷款全部还清，因此所付款连利息之和为 x(1＋a) 元；第 n－2 次付款 x 元后，过⼆年贷款全部还清，因此所付款连利息之和为 x(1＋a)2元；……第⼀次付款 x 元后，⼀直到最后⼀次贷款全部还清，所付款连利息之和为 x(1＋a)n－1元．将 a=0.1 ， M=20000 ， n=10 代⼊上式得故每年年初应还 3255 元．解⼆：设每年应还 x 元，第 n 次归还 x 元之后还剩⽋款为 a n元；则 a0=20000 ， a1=20000(1＋10%)－x ，a n＋1=a n(1＋10%)－x ，∴ a n＋1－10x=1.1(a n－10x) ，故数列 { a n－10x} 为等⽐数列．∴ a n－10x= (a0－10x)×1.1n，依题意有 a10=10x＋(20000－10x) ×1.110=0 ．．故每年平均应还 3255 元．例四解答：（1）此⼈在 A 、 B 公司第 n 年的⽉⼯资数分别为：a n=1500＋230 × (n－1)(n ∈ N*) ，b n=2000(1＋5%)n－1(n ∈ N*) ．（2）若该⼈在 A 公司连续⼯作 10 年，则他的⼯资收⼊总量为：12(a1＋a2＋…＋a10)=304200 （元）；若该⼈在 B 公司连续⼯作 10 年，则他的⼯资收⼊总量为：12(b1＋b2＋…＋b10) ≈ 301869 （元）．因此在 A 公司收⼊的总量⾼些，因此该⼈应该选择 A 公司 .（3）问题等价于求 C n=a n－b n=1270＋230n－2000×1.05n－1(n ∈ N*) 的最⼤值 .当 n ≥ 2 时， C n－C n－1=230－100×1.05n－2，当 C n－C n－1＞ 0 ，即 230－100×1.05n－2＞ 0 时， 1.05n－2＜2.3 ，得 n＜19.1,因此，当 2 ≤ n ≤ 19 时， C n－1＜C n；于是当 n ≥ 20 时， C n≤ C n－1.∴ C19=a19－b19≈ 827 （元） .即在 A 公司⼯作⽐在 B 公司⼯作的⽉⼯资收⼊最多可以多827 元．1.答案：3解析：设等⽐数列的公⽐为q.当q=1时，.当q≠1时，由.2. 答案：16；255解析：依题知数列{a n}是⾸项为1，且公⽐为2的等⽐数列，.3. 解析：（1）依题意有.由于，故.⼜，从⽽.（2）由已知可得.故.从⽽.。

高三数学数列综合应用试题答案及解析1.已知数列{an }中，a1＝2，an－an－1－2n＝0(n≥2，n∈N*)．(1)写出a2，a3的值(只写结果)，并求出数列{an}的通项公式；(2)设bn＝＋＋＋…＋，若对任意的正整数n，当m∈[－1,1]时，不等式t2－2mt＋>bn恒成立，求实数t的取值范围．【答案】（1）a2＝6，a3＝12. an＝n(n＋1)．（2）实数t的取值范围为(－∞，－2)∪(2，＋∞)【解析】解：(1)∵a1＝2，an－an－1－2n＝0(n≥2，n∈N*)，∴a2＝6，a3＝12.当n≥3时，an －an－1＝2n，a n－1－a n－2＝2(n－1)，又a3－a2＝2×3，a2－a1＝2×2，∴an －a1＝2[n＋(n－1)＋…＋3＋2]，∴an＝2[n＋(n－1)＋…＋3＋2＋1]＝2×＝n(n＋1)．当n＝1时，a1＝2；当n＝2时，a2＝6，也满足上式，∴数列{an }的通项公式为an＝n(n＋1)．(2)bn＝＋＋…＋＝＋＋…＋＝－＋－＋…＋－＝－＝＝.令f(x)＝2x＋(x≥1)，则f′(x)＝2－，当x≥1时，f′(x)>0恒成立，∴函数f(x)在[1，＋∞)上是增函数，故当x＝1时，f(x)min＝f(1)＝3，即当n＝1时，(bn )max＝.要使对任意的正整数n，当m∈[－1,1]时，不等式t2－2mt＋>bn恒成立，则需t2－2mt＋>(bn )max＝，即t2－2mt>0对∀m∈[－1,1]恒成立，∴，解得t>2或t<－2，∴实数t的取值范围为(－∞，－2)∪(2，＋∞)．2.一函数y＝f(x)的图象在给定的下列图象中，并且对任意an ∈(0,1)，由关系式an＋1＝f(a n)得到的数列{an }满足an＋1>a n(n∈N*)，则该函数的图象是()【答案】A【解析】由an＋1>a n可知数列{a n}为递增数列，又由a n＋1＝f(a n)>a n可知，当x∈(0,1)时，y＝f(x)的图象在直线y＝x的上方，故选A.3.设函数）定义为如下数表，且对任意自然数n均有xn+1=的值为( ) A．1B．2C．4D．5【答案】D【解析】,又根据,所以有,,,, .,所以可知：,,故选D.【考点】数列的周期性4.是点集A到点集B的一个映射，且对任意，有.现对点集A中的点，，均有，点为（0,2），则线段的长度 .【答案】【解析】∵，∴，，，，，，…，根据变化规律可知，∴，，∴.【考点】1.数列的性质；2.两点间距离公式.5.传说古希腊毕达哥拉斯学派的数学家经常在沙滩上画点或用小石子表示数.他们研究过如图所示的三角形数:将三角形数1,3,6,10,…记为数列{an},将可被5整除的三角形数按从小到大的顺序组成一个新数列{bn},可以推测:(1)b2012是数列{an}中的第项;(2)b2k-1=.(用k表示)【答案】(1)5030(2)【解析】由以上规律可知三角形数1,3,6,10,…的一个通项公式为an=,写出其若干项有:1,3,6,10,15,21,28,36,45,55,66,78,91,105,120,…其中能被5整除的为10,15,45,55,105,120,…故b1=a4,b2=a5,b3=a9,b4=a10,b5=a14,b6=a15,….从而由上述规律可猜想:b2k =a5k= (k为正整数),b2k-1=a5k-1==,故b2012=b2×1006=a5×1006=a5030,即b2012是数列{an}中的第5030项.6.已知数列满足，则该数列的通项公式_________．【答案】【解析】∵，∴，∴，∴，，…，，∴，∴，∴.【考点】1.累加法求通项公式；2.裂项相消法求和.7.数列满足，则 .【答案】【解析】这类问题类似于的问题处理方法，在中用代换得（），两式相减得，，又，即，故.【考点】数列的通项公式.8.已知函数，记，若是递减数列，则实数的取值范围是______________.【答案】【解析】是递减数列，从开始是用式子计算，这时只要，即即可，关键是是通过二次式计算，根据二次函数的性质，应该有且，即且，解得，综上取值范围是．【考点】数列的单调性．9.已知数列{｝的前n项和为，且，则使不等式成立的n的最大值为．【答案】4【解析】当时，，得，当时，，所以，所以，又因为适合上式，所以，所以，所以数列是以为首项，以4为公比的等比数列，所以，所以，即，易知的最大值为4.【考点】1.等比数列的求和公式；2.数列的通项公式.10.甲、乙两人用农药治虫，由于计算错误，在A、B两个喷雾器中分别配制成12%和6%的药水各10千克，实际要求两个喷雾器中的农药的浓度是一样的，现在只有两个容量为1千克的药瓶，他们从A、B两个喷雾器中分别取1千克的药水，将A中取得的倒入B中，B中取得的倒入A中，这样操作进行了n次后，A喷雾器中药水的浓度为，B喷雾器中药水的浓度为．（1）证明：是一个常数；（2）求与的关系式；（3）求的表达式．【答案】(1)18;(2);(3) .【解析】(1)利用n次操作后A和B的农药的和应与开始时农药的重量和相等建立等量关系，证明是一个常数；(2)借助第一问的结论和第n次后A中10千克的药水中农药的重量具有关系式，求解与的关系式；（3）根据第二问的递推关系，采用构造数列的思想进行求解.试题解析：（1）开始时，A中含有10=1.2千克的农药，B中含有10=0.6千克的农药，，A中含有千克的农药，B中含有千克的农药，它们的和应与开始时农药的重量和相等，从而（常数）． 4分（2）第n次操作后，A中10千克的药水中农药的重量具有关系式：由（1）知，代入化简得① 8分（3）令，利用待定系数法可求出λ=—9，所以，可知数列是以为首项，为公比的等比数列．由①，,由等比数列的通项公式知：，所以． 12分【考点】1.数列的递推式；（2）数列的通项公式；（3）实际应用问题.11.等比数列的各项均为正数，且，则【答案】B【解析】等比数列中，所以【考点】等比数列性质及对数运算点评：等比数列中，若则，在对数运算中12.已知数列的首项为，对任意的，定义.（Ⅰ）若，(i)求的值和数列的通项公式；(ii)求数列的前项和；（Ⅱ）若，且，求数列的前项的和.【答案】(1) ,,(2) 当为偶数时，；当为奇数时，【解析】(Ⅰ) 解：(i),,………………2分由得当时，=………4分而适合上式，所以.………………5分(ii)由(i)得：……………6分……………7分…………8分(Ⅱ)解：因为对任意的有，所以数列各项的值重复出现，周期为. …………9分又数列的前6项分别为，且这六个数的和为8. ……………10分设数列的前项和为，则，当时，，……………11分当时，，…………12分当时所以，当为偶数时，；当为奇数时，. ……………13分【考点】数列的通项公式，数列的求和点评：解决的关键是对于数列的递推关系的理解和运用，并能结合裂项法求和，以及分情况讨论求和，属于中档题。