《数列综合应用问题》教案

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约3730字。

　　数列综合应用问题
　　纵观近几年的高考，在解答题中，有关数列的试题出现的频率较高，不仅可与函数、方程、不等式、复数相联系，而且还与三角、立体几何密切相关；数列作为特殊的函数，在实际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.这就要求同学们除熟练运用有关概念式外，还要善于观察题设的特征，联想有关数学知识和方法，迅速确定解题的方向，以提高解数列题的速度.
　　●难点磁场
　　(★★★★★)已知二次函数y=f(x)在x= 处取得最小值－  (t＞0),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，并以此发展旅游产业，根据规划，本年度投入800万元，以后每年投入将比上年减少 ，本年度当地旅游业收入估计为400万元，由于该项建设对旅游业的促进作用，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过总投入？
　　命题意图：本题主要考查建立函数关系式、数列求和、不等式等基础知识；考查综合运用数学知识解决实际问题的能力，本题有很强的区分度，属于应用题型，正是近几年高考的热点和重点题型，属★★★★★级题目.
　　知识依托：本题以函数思想为指导，以数列知识为工具，涉及函数建模、数列求和、不等式的解法等知识点.
　　错解分析：(1)问an、bn实际上是两个数列的前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.
　　技巧与方法：正确审题、深刻挖掘数量关系，建立数量模型是本题的灵魂，(2)问中指数不等式采用了换元法，是解不等式常用的技巧.
　　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过总投入，由此bn－an＞0，即：