环保刻不容缓,或许人类最后一滴水将是自己的泪水.某地水资源极为紧张,且受工业污染严重,预计20年后该地将无洁净的水可用.当地决定重新选址建设新城区,同时对旧城区进行拆

发布时间:2020-07-31 19:11:35

环保刻不容缓,或许人类最后一滴水将是自己的泪水.某地水资源极为紧张,且受工业污染严重,预计20年后该地将无洁净的水可用.当地决定重新选址建设新城区,同时对旧城区进行拆除.已知旧城区的住房总面积为64am2,每年拆除的数量相同;新城区计划第一年建设住房面积am2,前四年每年以100%的增长率建设新住房,从第五年开始,每年都比上一年增加am2.设第n(n≥1,且n∈N))年新城区的住房总面积为anm2,该地的住房总面积为bnm2.
(1)求{an}的通项公式;
(2)若每年拆除4am2,比较an+1与bn的大小.

网友回答

解:(1)设第n年新城区的住房建设面积为λnm2,则当1≤n≤4时,λn=2n-1a;…(1分)
当n≥5时,λn=(n+4)a.
所以,当1≤n≤4时,an=(2n-1)a
当n≥5时,an=a+2a+4a+8a+9a+…+n(n+4)a=a
∴an=
(2)当1≤n≤3时,an+1=(2n+1-1)a,bn=(2n-1)a+64a-4na,显然有an+1<bn.
当n=4?时,an+1=a5=24a,bn=b4=63a,此时an+1<bn.
当5≤n≤16时,an+1=,bn=
∵an+1-bn=(5n-59)a.
∴当5≤n≤11时,an+1<bn;当12≤n≤16时,an+1>bn.
当n≥17时,显然an+1>bn
故当1≤n≤11时,an+1<bn;当?n≥12时,an+1>bn.
解析分析:(1)分1≤n≤4时和n≥5时两种情况加以讨论并结合等差、等比数列的通项公式,分别求出第n年新城区的住房建设面积为λn关于n、a的表达式,再利用等差、等比数列的求和公式即可求出{an}的通项公式关于n的分段形式的表达式;(2)根据1≤n≤3、n=4?和5≤n≤11时an+1和bn的表达式,结合作差法比较不等式大小,可得an+1<bn;而当?n≥12时可得an+1-bn=(5n-59)a>0,从而得到an+1>bn,最后加以综合即可得到an+1与bn的大小的两种情况.

点评:本题给出数列的实际应用题,求{an}的通项公式并比较an+1和bn的大小.着重考查了等差、等比数列的通项公式与求和公式,以及不等式比较大小等知识,属于中档题.
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