2020年云南成考《数学》考试知识点:数列综合应用
纵观近几年的成考,在解答卷中,有关数列的考试题目出现的频率较高,不只可与函数、方程、不等式、复数相联系,而且还与三角、立体几何密切有关;数列作为特殊的函数,在实质问题中有着广泛的应用,如增长率,减薄率,银行信贷,浓度匹配,养老保险,圆钢堆垒等问题.这就需要同学们除熟练运用有关定义式外,还要擅长观察题设的特点,联想有关数学常识和办法,飞速确定解题的方向,以提升解数列题的速度.
●难题磁场
(★★★★★)已知二次函数y=f(x)在x= 处得到最小值- (t0),f(1)=0.
(1)求y=f(x)的表达式;
(2)若任意实数x都满足等式f(x)·g(x)+anx+bn=xn+1[g(x)]为多项式,n∈N*),试用t表示an和bn;
(3)设圆Cn的方程为(x-an)2+(y-bn)2=rn2,圆Cn与Cn+1外切(n=1,2,3,…);{rn}是各项都是正数的等比数列,记Sn为前n个圆的面积之和,求rn、Sn.
●案例探究
[例1]从社会效益和经济效益出发,某地投入资金进行生态环境建设,并以此进步旅游产业,依据规划,本年度投入800万元,将来每年投入将比上年降低 ,本年度当地旅游业收入估计为400万元,因为该项建设对旅游业的促进用途,预计今后的旅游业收入每年会比上年增加 .
(1)设n年内(本年度为第一年)总投入为an万元,旅游业总收入为bn万元,写出an,bn的表达式;
(2)至少经过几年,旅游业的总收入才能超越总投入?
命题意图:本题主要考查打造函数关系式、数列求和、不等式等基本常识;考查综合运用数学常识解决实质问题的能力,本题有非常强的区分度,是应用题型,正是近几年高考考试的热门和重点题型,属★★★★★级题目.
常识依托:本题以函数思想为教导,以数列常识为工具,涉及函数建模、数列求和、不等式的解法等要点.
错解解析:(1)问an、bn事实上是两个数列的前n项和,易与“通项”混淆;(2)问是既解一元二次不等式又解指数不等式,易出现偏差.
方法与办法:正确审题、深刻挖掘数目关系,打造数目模型是本题的灵魂,(2)问中指数不等式使用了换元法,是解不等式常见的方法.
解:(1)第1年投入为800万元,第2年投入为800×(1- )万元,…第n年投入为800×(1- )n-1万元,所以,n年内的总投入为
an=800+800×(1- )+…+800×(1- )n-1= 800×(1- )k-1
=4000×[1-( )n]
第1年旅游业收入为400万元,第2年旅游业收入为400×(1+ ),…,第n年旅游业收入400×(1+ )n-1万元.所以,n年内的旅游业总收入为
bn=400+400×(1+ )+…+400×(1+ )k-1= 400×( )k-1.
=1600×[( )n-1]
(2)设至少经过n年旅游业的总收入才能超越总投入,由此bn-an0,即:
1600×[( )n-1]-4000×[1-( )n]0,令x=( )n,代入上式得:5×2-7x+20.解此不等式,得x ,或x1(舍去).即( )n ,由此得n≥5.
∴至少经过5年,旅游业的总收入才能超越总投入.
[例2]已知Sn=1+ +…+ ,(n∈N*)设f(n)=S2n+1-Sn+1,试确定实数m的取值范围,使得对于所有大于1的自然数n,不等式:f(n)[logm(m-1)]2- [log(m-1)m]2恒成立.
命题意图:本题主要考查应用函数思想解决不等式、数列等问题,需较强的综合解析问题、解决问题的能力.属★★★★★级题目.
常识依托:本题把函数、不等式恒成立等问题组合在一块,构思巧妙.
错解解析:本题学生比较容易求f(n)的和,但因为没办法求和,故对不等式难以处置.
方法与办法:解决本题的重要是把f(n)(n∈N*)看作是n的函数,此时不等式的恒成立就转化为:函数f(n)的最小值大于[logm(m-1)]2- [log(m-1)m]2.
解:∵Sn=1+ +…+ .(n∈N*)
∴f(n+1)f(n)
∴f(n)是关于n的增函数
∴f(n) min=f(2)= ∴要使所有大于1的自然数n,不等式
f(n)[logm(m-1)]2- [log(m-1)m]2恒成立
只须 [logm(m-1)]2- [log(m-1)m]2成立即可
由 得m1且m≠2
此时设[logm(m-1)]2=t 则t0
于是 解得0
由此得0[logm(m-1)]21
解得m 且m≠2.
●锦囊妙计
1.解答数列综合题和应用性问题既要有坚实的基本常识,又要有好的思维能力和解析、解决问题的能力;解答应用性问题,应充分运用观察、总结、猜想的方法,打造出有关等差(比)数列、递推数列模型,再综合其他有关常识来解决问题.
2.纵观近几年高考考试应用题看,解决一个应用题,重点过三关:
(1)事理关:需要读懂题意,明确问题的实质背景,即需要肯定的阅读能力.
(2)文理关:需将实质问题的文字语言转化数学的符号语言,用数学式子表达数学关系.
(3)事理关:在构建数学模型的过程中;需要考生对数学常识的检索能力,认定或构建相应的数学模型,完成用实质问题向数学问题的转化.构建出数学模型后,要正确得到问题的解,还要比较扎实的基本常识和较强的数理能力.
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