- 等差数列
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已知等差数列{an}的首项a1=3,且公差d≠0,其前n项和为Sn,且a1,a4,a13分别是等比数列{bn}的b2,b3,b4.
(Ⅰ)求数列{an}与{bn}的通项公式;
(Ⅱ)证明≤
+
+…+
<
.
正确答案
(Ⅰ)设等比数列的公比为q,则
∵a1,a4,a13分别是等比数列{bn}的b2,b3,b4.
∴(a1+3d)2=a1(a1+12d)
∵a1=3,∴d2-2d=0
∴d=2或d=0(舍去)
∴an=3+2(n-1)=2n+1
∵q==
=3,b1=
=1
∴bn=3n-1;
(Ⅱ)证明:由(Ⅰ)知Sn=n2+2n
∴=
=
(
-
)
∴+
+…+
=
[(1-
)+(
-
)+…+(
-
)]=
(1+
-
-
)
=-
(
+
)<
∵+
≤
+
=
∴-
(
+
)≥
∴≤
+
+…+
<
等差数列{an}中,前n项和为Sn,首项a1=4,S9=0
(1)若an+Sn=-10,求n;
(2)设bn=2|an|,求使不等式b1+b2+…+bn>2007的最小正整数n的值.
正确答案
(1)由S9=9a1+36d=0,
得:d=-1,
an=5-n
又由,
即n2-7n-30=0,
得到n=10.
(2)bn=2|5-n|
若n≤5,则b1+b2+…+bn≤b1+b2+…+b5=31,不合题意
故n>5,
即2n-5>989,
所以n≥15,
使不等式成立的最小正整数n的值为15.
已知函数f(x)=ax+b,当x∈[a1,b1]时,值域为[a2,b2],当x∈[a2,b2]时,值域为[a3,b3],…当x∈[an-1,bn-1]时,值域为[an,bn],…其中a,b为常数,a1=0,b1=1.
(1)若a=1,求数列{an}与{bn}的通项公式;
(2)若a>0,a≠1,要使数列{bn}是公比不为1的等比数列,求b的值;并求此时[a1,b1]∪[a2,b2]∪…∪[an,bn];
(3)若a>0,设数列{an}与{bn}的前n项和分别为Sn和Tn,求(T1+T2+…+T2008)-(S1+S2+…+S2008)的值.
正确答案
(1)a=1时,f(x)=x+b单调递增,因此…..….(3分)∴an=(n-1)b,bn=1+(n-1)b.….(5分)
(2)∵a>0,∴f(x)递增,∴bn=abn-1+b,∵=a+
,由条件
为常数,∴b=0,….(7分)
这时{bn}是公比为a的等比数列,bn=an-1,∵b=0,an=aan-1,而a1=0,∴an=0.∴[a1,b1]∪[a2,b2]∪…∪[an,bn]=[0,1]∪[0,a]∪…∪[0,an-1],…..(9分)
当0<a<1时,上式=[0,1];….….(10分)
当a>1时,上式=[0,an-1].….(11分)
(3)当a>0时,an=a•an-1+b,bn=a•bn-1+b,∴bn-an=a(bn-1-an-1),∴{bn-an}成等比数列,b1-a1=1,∴bn-an=an-1.….(13分)
当a=1时,bn-an=1,∴Tn-Sn=n,∴原式=1+2+…+2008=1004×2009=2017036.….(15分)
当a≠1时,Tn-Sn==
-
,…..(16分)∴原式=
-
•
=
-
.….(18分)
已知数列{an}中,a1=1,an+1=2an+3,数列{bn}中,b1=1,且点(bn+1,bn)在直线y=x-1上.
(Ⅰ) 求数列{an}的通项公式;
(Ⅱ)求数列{bn}的通项公式;
(Ⅲ)若cn=an+3,求数列{bncn}的前n项和Sn.
正确答案
(Ⅰ)由an+1=2an+3得an+1+3=2(an+3)
所以{an+3}是首项为a1+3=4,公比为2的等比数列.
所以an+3=4×2n-1=2n+1,故an=2n+1-3
(Ⅱ)因为(bn+1,bn)在直线y=x-1上,
所以bn=bn+1-1即bn+1-bn=1又b1=1
故数列{bn}是首项为1,公差为1的等差数列,
所以bn=n
(Ⅲ)cn=an+3=2n+1-3+3=2n+1故bncn=n•2n+1
所以Sn=1×22+2×23+3×24+…+n•2n+1
故2Sn=1×23+2×24+…+(n-1)•2n+1+n•2n+2
相减得-Sn=22+23+24+…+2n+1-n•2n+2=-n•2n+2=(1-n)2n+2-4
所以Sn=(n-1)•2n+2+4
在数列{an}中,a1=1,当n≥2时,其前n项Sn满足Sn2=an(Sn-).
(I)求an;
(II)设bn=,求数列{bn}的前n项和Tn;
(III)是否存在自然数m,使得对任意n∈N*,都有Tn>(m-8)成立?若存在,求出m的最大值;若不存在,请说明理由.
正确答案
(I)∵Sn2=an(Sn-)(n≥2)
∴Sn2=(Sn-Sn-1)(Sn-)
∴2SnSn-1=Sn-1-Sn
∴2=-
…(2分)
又a1=1,=1
∴数列{}为首项为1,公差为2的等差数列.…(3分)
∴=1+(n-1)•2=2n-1
∴Sn=.
∴an=…(5分)
(II)bn==
=
(
-
)
∴Tn=b1+b2+…+bn=[(1-
)+(
-
)+…+(
-
)+(
-
)]
=(1-
)=
…(8分)
(III)令T(x)=,则T(x)在[1,+∞)上是增函数
∴当n=1时Tn=(n∈N*)取得最小值.T1=
…(10分)
由题意可知,要使得对任意n∈N*,都有Tn>(m-8)成立,
只要T1>(m-8)即可.
∴>
(m-8),解之得m<
又∵m∈n,∴m=9.…(12分)
已知等差数列{an}中,a3=1,a11=9,
(1)求a7的值;
(2)求该等差数列的通项公式an;
(3)求该等差数列的前n项和Sn.
正确答案
(1)∵等差数列{an}中,a3=1,a11=9,
设出公差为d,可得a1+2d=1①,a1+10d=9②,
②-①8d=8,可得d=1,d=1代入①可得,a1=-1,
∴a7=a1+6d=-1+6×1=5,
(2)∵a1=-1,d=1,
∴an=-1+(n-1)×1=n-2;,
(3)可以得,sn==
=
;
已知数列{an}中,a2=a(a为非零常数),其前n项和Sn满足:Sn=(n∈N*)
(1)求数列{an}的通项公式;
(2)若a=2,且am2-Sn=11,求m、n的值;
(3)是否存在实数a、b,使得对任意正整数p,数列{an}中满足an+b≤p的最大项恰为第3p-2项?若存在,分别求出a与b的取值范围;若不存在,请说明理由.
正确答案
(1)由已知,得a1=S1==0,∴Sn=
,
则有Sn+1=,
∴2(Sn+1-Sn)=(n+1)an+1-nan,即(n-1)an+1=nan n∈N*,
∴nan+2=(n+1)an+1,
两式相减得,2an+1=an+2+an n∈N*,
即an+1-an+1=an+1-an n∈N*,
故数列{an}是等差数列.
又a1=0,a2=a,∴an=(n-1)a.
(2)若a=2,则an=2(n-1),∴Sn=n(n-1).
由-Sn=11,得n2-n+11=(m-1)2,即4(m-1)2-(2n-1)2=43,
∴(2m+2n-3)(2m-2n-1)=43.
∵43是质数,2m+2n-3>2m-2n-1,2m+2n-3>0,
∴,解得m=12,n=11.
(3)由an+b≤p,得a(n-1)+b≤p.
若a<0,则n≥+1,不合题意,舍去;
若a>0,则n≤+1.∵不等式an+b≤p成立的最大正整数解为3p-2,
∴3p-2≤+1<3p-1,
即2a-b<(3a-1)p≤3a-b,对任意正整数p都成立.
∴3a-1=0,解得a=,
此时,-b<0≤1-b,解得
<b≤1.
故存在实数a、b满足条件,a与b的取值范围是a=,
<b≤1.
设等差数列{an}的公差为d(d>0),且满足:a2•a5=55,a4+a6=22.
(Ⅰ)求数列{an}的通项公式;
(Ⅱ)若数列{bn}的前n和为an,数列{bn}和数列{cn}满足等式:bn=,求数列{cn}的前n项和Sn.
正确答案
(Ⅰ)解得a1=3,d=2
∴an=3+(n-1)×2=2n+1
(Ⅱ)当n≥2时,bn=an-an-1=2,b1=3
∴cn=bn•2n
Sn=3×2+2×22+2×23+…+2×2n=3×2+2×()=2n+2+2
设数列{an}的前n项和为Sn,点(n,) (n∈N*)均在直线y=x+
上.
(1)求数列{an}的通项公式;
(2)设bn=3an+12,Tn是数列{bn}的前n项和,试求Tn.
正确答案
(1)依题意得,=n+
,即Sn=n2+
n.…(2分)
当n≥2时,an=Sn-Sn-1=(n2+n)-[(n-1)2+
(n-1)]=2n-
; …(5分)
当n=1时,a1=S1=12+×1=
=2×1-
.…(6分)
所以an=2n-
1
2
(n∈N*).…(7分)
(2)由(1)得bn=3an+12=32n,…(8分)
由=
=32=9,可知{bn}为等比数列.…(10分)
由b1=32×1=9,…(11分)
故Tn==
.…(13分)
数列{an}的前n项和Sn=3n2-2n+1,则它的通项公式是______.
正确答案
∵Sn=3n2-2n+1
∴当n=1时,a1=2
当n≥2时,an=Sn-Sn-1=3n2-2n+1-[3(n-1)2-2(n-1)+1]=6n-5
n=1时不能合到n≥2
故答案为an=
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