1、第5课时数列的综合应用一、 填空题1. 在等差数列an中,满足3a47a7,且a10,Sn是数列an的前n项和,若Sn取得最大值,则n_答案:9解析:设公差d,由题设知3(a13d)7(a16d),得da10,解不等式an0,即a1(n1)0,解得n,则n9时,an0,同理可得n10时,an0,故当n9时,Sn取得最大值2. 在等比数列an中,各项都是正数,且a1,a3,2a2成等差数列,则_答案:32解析: a1,a3,2a2成等差数列, 2a3a12a2,即a3a12a2.设等比数列an的公比为q且q0,则a3a1q2,a2a1q, a1q2a12a1q, q212q,解得q1或1(舍),
2、q2(1)232.3. 在数列an中,Sn是其前n项和,且Sn2an1,则数列的通项公式an_答案:an2n1解析:依题意得Sn12an11,Sn2an1,两式相减得Sn1Sn2an12an,即an12an.又S12a11a1,所以a11,所以数列an是以a11为首项,2为公比的等比数列,所以an2n1.4. 等差数列an的首项为1,公差不为0.若a2,a3,a6成等比数列,则an前6项的和为_答案:24解析:设等差数列的公差为d,由a2,a3,a6成等比数列可得aa2a6,即(12d)2(1d)(15d),整理可得d22d0.因为公差不为0,所以d2,数列的前6项和为S66a1d61(2)2
3、4.5. 设等比数列an的前n项和为Sn,若S3,S9,S6成等差数列,且a2a54,则a8的值为_答案:2解析: 等比数列an的前n项和为Sn,若S3,S9,S6成等差数列,且a2a54, q1,解得a1q8,q3, a8a1q7(a1q)(q3)282.6. 在等差数列an中,已知首项a10,公差d0.若a1a260,a2a3100,则5a1a5的最大值为_答案:200解析:由a1a260,a2a3100得2a1d60,2a13d100,a10,d0.由线性规划的知识得5a1a56a14d,过点(20,20)时,取最大值为200.7. 设正项数列an的前n项和是Sn,an和都是等差数列,则
4、的最小值是_答案:21解析:由题设知Snnn2.又为等差数列,从而a1,从而ana1(n1)dd,Snn2, .令2n1t(t1),原式21,从而当t21,即n11时,原式取到最小值21.8. 中国古代数学著作算法统宗中有这样一个问题:“三百七十八里关,初行健步不为难,次日脚痛减一半,六朝才得到其关,要见次日行里数,请公仔细算相还”其大意为:“有一个人走了378里路,第一天健步行走,从第二天起因脚痛每天走的路程为前一天的一半,走了6天后到达目的地”问此人第4天和第5天共走了_里答案:36解析:由题意知,此人每天走的里数构成公比为的等比数列,设等比数列的首项为a1,则有378,解得a1192,所
5、以a419224,a52412,a4a5241236,所以此人第4天和第5天共走了36里9. 已知an,bn均为等比数列,其前n项和分别为Sn,Tn,若对任意的nN*,总有,则_答案:9解析:设an,bn的公比分别为q,q, , 当n1时,a1b1.当n2时,.当n3时,7, 2q5q3,7q27qq2q60,解得q9,q3, 9.10. 现有一根n节的竹竿,自上而下每节的长度依次构成等差数列,最上面一节长为10 cm,最下面的三节长度之和为114 cm,第6节的长度是首节与末节长度的等比中项,则n_答案:16解析:设每节竹竿的长度对应的数列为an,公差为d(d0)由题意知a110,anan1
6、an2114,aa1an.由anan1an2114,得3an1114,解得an138, (a15d)2a1(an1d),即(105d)210(38d),解得d2,an1a1(n2)d38,即102(n2)38,解得n16.二、 解答题11. 设数列an的前n项和为Sn,满足2Snan12n11,且a1,a25,a3成等差数列(1) 求a1,a2的值;(2) 求证:数列an2n是等比数列,并求数列an的通项公式(1) 解:由已知,得2a1a23,2(a1a2)a37,又a1,a25,a3成等差数列,所以a1a32a210,解,得a11,a25.(2) 证明:由已知,nN*时,2(Sn1Sn)an
7、2an12n22n1,即an23an12n1,即an13an2n(n2),由(1)得,a23a12, an13an2n(nN*),从而有an12n13an2n2n13an32n3(an2n)又a120, an2n0, 3, 数列an2n是等比数列,且公比为3, an2n(a12)3n13n,即an3n2n.12. 商学院为推进后勤社会化改革,与桃园新区商定,由该区向建设银行贷款500万元在桃园新区为学院建一栋可容纳一千人的学生公寓,工程于2017年初动工,年底竣工并交付使用,公寓管理处采用收费偿还建行贷款形式(年利率5%,按复利计算),公寓所收费用除去物业管理费和水电费18万元,其余部分全部用
8、于年底还建行贷款(1) 若公寓收费标准定为每生每年800元,问到哪一年可偿还建行全部贷款?(2) 若公寓管理处要在2025年年底把贷款全部还清,则每生每年的最低收费标准是多少元(精确到元)?(参考数据:lg 1.734 30.239 1,lg 1.050.021 2,1.0581.477 4)解:(1) 设公寓投入使用后n年可偿还全部贷款,则公寓每年收费总额为1 000800800 000(元)80万元,扣除18万元,可偿还贷款62万元依题意有621(15%)(15%)2(15%)n1500(15%)n1,化简得62(1.05n1)251.05n1, 1.05n1.734 3.两边取对数并整理
9、得n11.28, 当取n12时,即到2029年底可全部还清贷款(2) 设每生每年的最低收费标准为x元,因到2025年底公寓共使用了8年,依题意有1(15%)(15%)2(15%)7500(15%)9.化简得(0.1x18)5001.059,解得x992, 每生每年的最低收费标准为992元13. 已知数列an,bn满足2Sn(an2)bn,其中Sn是数列an的前n项和(1) 若数列an是首项为,公比为的等比数列,求数列bn的通项公式;(2) 若bnn,a23,求数列an的通项公式;(3) 在(2)的条件下,设cn,求证:数列cn中的任意一项总可以表示成该数列其他两项之积(1) 解:因为an2,S
10、n,所以bn.(2) 解:若bnn,则2Snnan2n,所以2Sn1(n1)an12(n1),两式相减得2an1(n1)an1nan2,即nan(n1)an12.当n2时,(n1)an1(n2)an2,两式相减得(n1)an1(n1)an12(n1)an,即an1an12an.由2S1a12,得a12,又a23,所以数列an是首项为2,公差为321的等差数列,故数列an的通项公式是ann1.(3) 证明:由(2)得cn,对于给定的nN*,若存在k,tn,k,tN*,使得cnckct,只需,即1,即,则t,取kn1,则tn(n2),所以对数列cn中的任意一项cn,都存在cn1和cn22n,使得cncn1cn22n.