【突破数列应用题的难点】 等差数列求和公式

  数列是高中数学的重要内容,数列应用题是数列的一个重要组成部分,是近几年高考常见的考点之一.数列应用题通常以实际问题为背景,以数学建模为核心,以求解问题为目标,重点考查学生的数列知识和分析问题与解决问题的能力.数列应用题在高考中的实际情境早已多元化,往往涉及社会生活中的各个方面,学生需要了解生活中的各种现象和常识.
  
  
  例1 植树节某班20名同学在一段直线公路一侧植树,每人植一棵,相邻两棵树相距10米,开始时需将树苗集中放置在某一树坑旁边.现将树坑从1到20依次编号,为使各位同学从各自树坑前来领取树苗所走的路程总和最小,树苗可以放置的两个最佳坑位的编号为
  A.(1)和(20) B.(9)和(10)
  C.(1)和(11) D.(10)和(11)
  米.所以路程总和最小为2 000米.选D.
  例2 某企业在第1年年初购买一台价值为120万元的设备M,M的价值在使用过程中逐年减少,从第2年到第6年,每年年初M的价值比上年年初减少10万元;从第7年开始,每年年初M的价值为上年年初的75%.
  例3 已知某地今年年初拥有居民住房的总面积为a(单位:m2),其中有部分旧住房需要拆除.当地有关部门决定每年以当年年初住房面积的10%建设新住房,同时也拆除面积为b(单位:m2)的旧住房.
  (1)分别写出第1年年末和第2年年末的实际住房面积的表达式.
  (2)如果第5年年末该地的住房面积正好比今年年初的住房面积增加了30%,那么每年拆除的旧住房的面积b是多少?(计算时取1.15=1.6)
  解 (1)第1年新建住房面积为0.1a,减少面积为b,则第1年年末的住房面积为a+0.1a-b,即1.1a-b(m2).第2年新建住房面积为(1.1a-b)×0.1,减少面积为b,则第2年年末的住房面积为(1.1a-b)+(1.1a-b)×0.1-b=(1.1a-b)×1.1-b=1.12a-2.1b,即1.21a-2.1b(m2).
  (2)由(1)可知,第2年年末的住房面积为1.21a-2.1b,即1.12a-(1.1+1)b(m2),则第3年新建的住房面积为[1.12a-(1.1+1)b]×0.1,减少面积为b,所以第3年年末的住房面积为[1.12a-(1.1+1)b]+[1.12a-(1.1+1)b]×0.1-b=1.13a-(1.12+1.1+1)b(m2);第4年新建的住房面积为[1.13a-(1.12+1.1+1)b]×0.1,
  
  在求解高考数列应用题时,关键是分析实际问题的背景与数列知识之间的关系.求解数列应用题通常的步骤是:①需要认真、仔细地阅读背景材料,找出背景材料的关键词;②从关键词中找出所问的问题是涉及哪些数列知识;③根据所学的数列知识建立实际问题的数学模型;④用所学的数列知识求解该数学模型;⑤检验所求解的解是否满足实际应用题.求解数列应用题,还需要同学们熟记等差数列的通项公式与前n项和公式、等比数列的通项公式与前n项和公式,熟悉递推数列和周期数列,会用裂项法、分组法、错位相减法等求数列的前n项和.
  (责任编校/周峰)

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