数列高考中综合问题分类解析

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  摘 要:数列是高考重要内容之一,数列综合问题常以压轴题出现,亦成为历年高考久考不衰的热点题型。其涉及的基础知识、数学思想与方法、在高等数学的学习中起着重要作用,对高考中常出现的数列综合问题的题型,有必要进行概括分析,供读者参考。
  关键词:数列 高考 题型
  中图分类号:G63 文献标识码:A 文章编号:1673-9795(2013)05(c)-0107-01
  1 以函数为载体的数列问题
  以函数为载体的数列问题在高考试题出现的频率相当高,由于此类问题的解题目标与已知条件之间的跨度大,使得题型新颖、内容综合、解法灵活、思维抽象,所以它既是高考的热点题型,又是颇难解决的重点问题。
  例1:(2008年福建高考题)已知函数。设是正数组成的数列,前n项和为,其中。若点()在函数的图象上,求证:点也在的图象上。
  证明:因为,所以,
  由点在函数的图象上,
  得,即,
  又,所以,又因为,
  所以数列是以3为首项,公差为2的等差数列。
  所以,又因为,所以,故点也在函数的图象上。
  点评:本小题主要考查等差数列等基本知识,考查分类与整合、转化与化归等数学思想方法,是一道典型的以函数为背景,由函数引出数列,再以函数图象为工具,综合研究解决数列问题。
  2 开放型问题
  判断探索型数列问题,是开放型命题的常见题型,它是以不给出明确结论,需要解题者寻觅或探索结论,并加以证明的问题。
  例2:(2005年北京高考题)设数列{an}的首项a1=a≠,且α=,记bn=α-,n=1,2,3,…
  (1)求a2,a3。
  (2)判断数列{bn}是否为等比数列,并证明你的结论。
  解:(1)α2=α1+=α+,α3=α2=α+。
  (2)因为α4=α3+=α+,所以α5=α4=α+,
  所以b1=α1-=α-≠0,b2=α3-=(α-),b3=α5-=(α-)。
  猜想:{bn}是公比为的等比数列。
  证明如下:
  因为b=α-=α-=(α+)-=bn,(nN*)
  所以{bn}是首项为公比为α-,公比为的等比数列。
  点评:判断是否是等差、等比数列一般是通过前几项找到规律,猜想是或否,然后再根据定义证明。
  3 应用问题
  有关涉及平均增长率、等值增加或减少、利率等应用问题,可以通过建立基本数列模型而获得解决。
  例3:某林区改变植树计划,第一年植树的增长率为200%,以后每年的植树增长率都是前一年植树增长率的一半。
  (1)假设成活率为100%,经过4年后,林区的树木量是原来树木量的多少倍?
  (2)如果每年都有5%的树木死亡,那么经过多少年后,林区的树木量开始下降?
  解:(1)设林区原有的树木量为a,调整计划后,第n年的木材量为(n=1,2,3,…),则=a(1+200%)=3α,=(1+100%)==6a,=(1+50%)==9a,=(1+25%)==a,所以经过4年后,林区树木量是原来的倍。
  (2)若每年损失树木量5%,则第n年后的树木量与第(n-1)年的树木量之间的关系为:=(1+)(1-5%)=(1+)(n≥2)。
  设第n年后树木量开始减少,则有:
  ≤≤n=6。
  所以,经过6年后,从第7年开始,林区树木量开始下降。
  点评:把应用问题转化成递推公式是解数列应用题的关键。在这里要注意的是,若第n年后树木量开始减少,则一定满足≥且≥,确定数量关系是解题的突破口。
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