在高考中,對數列的綜合應用的考查主要體現在交匯題中,涉及兩類問題:一類是以小題形式出現的是等差數列與等比數列交匯,難度中等;另一類通常結合函數、不等式、方程、幾何等知識,綜合考查數列和式的相關性質,如和式的最值、單調性、不等關系式的證明等,多以解答題的形式出現,難度較大.那么,在高考中數列交匯題主要有哪些?讓我們從2015年的高考真題中看分明.
一、等差數列與等比數列的交匯
例1(2015·浙江)已知{an}是等差數列,公差d不為零,前n項和是Sn.若a3,a4,a8成等比數列,則()
A. a1d>0,dS4>0B. a1d<0,dS4<0
C. a1d>0,dS4<0D. a1d<0,dS4>0
分析:由a3,a4,a8成等比數列得,a24=a3a8(a1+3d)2=(a1+2d)(a1+7d)3a1d+5d2=0,因公差d≠0,故a1=-53d,a1d=-53d2<0,dS4=d(4a1+4×32d)=-23d2<0.
答案:B.
例2(2015·福建)若a,b是函數f(x)=x2-px+q(p>0,q>0)的兩個不同的零點,且a,b,-2這三個數可適當排序后成等差數列,也可適當排序后成等比數列,則p+q的值等于()
A. 6B. 7C. 8D. 9
分析:不妨設a>b,由韋達定理得a+b=p>0,ab=q>0,則a>b>0,所以-2,b,a成等差數列,a,-2,b成等比數列,所以2b=a-2,ab=4,解得a=4,b=1或a=-2,b=-2(舍去),所以p=5,q=4,所以p+q=9.
答案:D.
解題策略:解決等差數列與等比數列的交匯性問題,關鍵是理清兩個數列的關系.如果同一數列中部分項成等差數列,部分項成等比數列,要把成等差數列或等比數列的項抽出來,研究這些項與序號之間的關系;如果兩個數列通過運算綜合在一起,要從分析運算入手,把兩個數列分割開,弄清兩個數列各自的特征,再進行求解.
二、數列與函數的交匯
例3(2015·陜西)設fn(x)是等比數列1,x,x2,…,xn的各項和,其中x>0,n∈N,n≥2.
(1)證明:函數Fn(x)=fn(x)-2在(12,1)內有且僅有一個零點(記為xn),且xn=12+12xn+1n;
(2)設有一個與上述等比數列的首項、末項、項數分別相同的等差數列,其各項和為gn(x),比較fn(x)和gn(x)的大小,并加以證明.……p>