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题型:简答题
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简答题

设数列{an}的前n项和为Sn,对一切n∈N*,点(n,Sn)在函数f(x)=x2+x的图象上.

(1)求an的表达式;

(2)设An为数列{}的前n项和,是否存在实数a,使得不等式An<a对一切n∈N*都成立?若存在,求出a的取值范围;若不存在,请说明理由;

(3)将数列{an}依次按1项,2项循环地分为(a1),(a2,a3),(a4),(a5,a6),(a7),(a8,a9),(a10),

…,分别计算各个括号内各数之和,设由这些和按原来括号的前后顺序构成的数列为{bn},求b100的值;

(4)如果将数列{an}依次按1项,2项,3项,4项循环;分别计算各个括号内各数之和,设由这些和按原来括号的前后顺序构成的数列为{bn},提出同(3)类似的问题((3)应当作为特例),并进行研究,你能得到什么样的结论?

正确答案

(1)∵点(n,Sn)在函数f(x)=x2+x的图象上,

∴Sn=n2+n.

a1=S1=2,当n≥2时,an=Sn-Sn-1=2n(n=1时也成立).

∴an=2n(n∈N*).

(2)An=++…+

=++…+=(1-+-+…+-)=(1-)<

依题意,只要a≥即可,故a的取值范围是[,+∞).

(3)数列{an}依次按1项,2项循环地分为(2),(4,6),(8),(10,12);(14),(16,18);(20),…,每一次循环记为一组.由于每一个循环含有2个括号,故b100是第50组中第2个括号内各数之和.

由分组规律知,b2,b4,b6,…,b100,…组成一个首项b2=4+6=10,公差d=12

的等差数列. 

所以b100=10+(50-1)×12=598.

(4)当n是4的整数倍时,求bn的值.

数列{an}依次按1项、2项、3项、4项循环地分为(2),(4,6),(8,10,12);(14,16,18,20);(22),(24,26),(28,30,32),(34,36,38,40);(42),…

第4组,第8组,…,第4k(k∈N*)组的第1个数,第2个 数,…,第4个数分别组成一个等差数列,

其首项分别为14,16,18,20.公差均为20. 

则第4组,第8组,…,第4k组的各数之和也组成一个等差数列,

其公差为80.  

且b4=14+16+18+20=68.

当n=4k时,bn=68+80(k-1)=20n-12.

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题型:简答题
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简答题

等差数列{an}中,a1=23,公差d为整数,若a6>0,a7<0.(1)求公差d的值;(2)求通项公式an;(3)求前n项和Sn的最大值.

正确答案

(1)∵等差数列{an}中,a1=23,且a6=a1+5d>0,a7=a1+6d<0,

∴23+5d>0,且23+6d<0,

解得:-<d<-,又d为整数,

∴d=-4;

(2)∵a1=23,d=-4,

∴通项公式an=a1+(n-1)d=23-4(n-1)=27-4n;

(3)∵a1=23,d=-4,

∴前n项和Sn=na1+d=23n-2n(n-1)=-2n2+25n=-2(n-2+

当n=时,Sn有最大值,最大值为

而n为正整数,∴当n=6时,前n项和Sn最大,

则前n项和Sn最大值为S6=-2×62+25×6=78.

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题型:简答题
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简答题

已知{an}是等差数列,a2=5,a5=14.

(I)求{an}的通项公式;

(II)设{an}的前n项和Sn=155,求n的值.

正确答案

(Ⅰ)设等差数列{an}的公差为d,

则a1+d=5,

解得a1=2,d=3.

所以数列{an}的通项为an=a1+(n-1)d=3n-1.

(Ⅱ)数列{an}的前n项和Sn=n2+n.

n2+n=155,

即(3n+31)(n-10)=0;

∴n=10.

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题型:填空题
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填空题

已知等差数列{an}的首项及公差均为正数,令bn=+(n∈N*,n<2012).当bk是数列{bn}的最大项时,k=______.

正确答案

=x,=y,

∵bn=+(n∈N*,n<2012),

∴根据基本不等式(x+y)2=x2+y2+2xy≤x2+y2+x2+y2=2(x2+y2),

得bn2=(+2≤2(an+a2012-n)=2(2a1006)=4a1006

当且仅当an=a2012-n时,bn取到最大值,

此时n=1006,所以k=1006.

故答案为:1006.

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题型:填空题
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填空题

已知{an}是公差不为0的等差数列,不等式x2-a3x+a4≤0的解集是{x|a1≤x≤a2},则an=______.

正确答案

{an}是公差不为0的等差数列,不等式x2-a3x+a4≤0的解集是{x|a1≤x≤a2},

所以a12-a3a1+a4=0,a22-a3a2+a4=0,设数列的公差为d,

a12-(a1+2d)a1+a1+3d=0,(d+a12-(a1+2d)(a1+d)+a1+3d=0,

解得a1=d=2,

所以数列的通项公式为:an=2n.

故答案为:2n.

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题型:填空题
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填空题

设{an}是一个公差为d(d≠0)的等差数列,它的前10项和S10=110且a1,a2,a4成等比数列,求公差d的值和数列{an}的通项公式.

正确答案

a2=a1+d  a4=a1+3d

(a22=a1×a4即(a1+d)2=a1(a1+3d)

整理得a1d=d2∵d≠0

∴a1=d

S10=10a1+×10×9×d=10a1+45d=55a1=110

∴d=a1=2

∴an=a1+(n-1)d=2n

答:公差d=2,an=2n.

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题型:填空题
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填空题

若数列{an}满足a1=10,an+1=an+2,n∈N*,则a20=______.

正确答案

∵an+1=an+2

∴an+1-an=2

∴数列{an}是以2 为公差的等差数列

∴a20=a1+(20-1)×2=48

故答案为48

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题型:简答题
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简答题

在等差数列{an}中,a12=23,a42=143,an=239,求n及公差d.

正确答案

由题意可得,d===4,

∴a1=-21

∵an=a1+(n-1)d=-21+4(n-1)=239,

解得n=66

综上,n=66,d=4

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题型:简答题
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简答题

记等差数列{an}的前n项和为Sn

(1)求证:数列{}是等差数列;

(2)若a1=1,且对任意正整数n,k(n>k),都有+=2成立,求数列{an}的通项公式;

(3)记bn=aan(a>0),求证:

正确答案

设等差数列{an}的公差为d,(1)由于Sn=na1+d,从而=a1+d,

所以当n≥2时,-=(a1+d)-(a1+d)=

即数列{}是等差数列.

(2)∵对任意正整数n,k(n>k),都有+=2成立,

+=2,即数列{}是等差数列,设其公差为t,

=+(n-1)t=1+(n-1)t,所以Sn=[1+(n-1)t]2

所以当n≥2时,an=Sn-Sn-1=[1+(n-1)t]2-[1+(n-2)t]2=2t2n-3t2+2t,

又由等差数列{an}中,a2-a1=a3-a2,即(4t2-3t2+2t)-1=(6t2-3t2+2t)-(4t2-3t2+2t)

所以t=1,即an=2n-1.

(3)由于an=a1+(n-1)d,bn=aan,则

bn+1

bn

=aan+1-an=ad

即数列{bn}是公比大于0,首项大于0的等比数列,记其公比是q(q>0).

以下证明:b1+bn≥bp+bk,其中p,k为正整数,且p+k=1+n.

∵(b1+bn)-(bp+bk)=b1+b1qn-1-b1qp-1-b1qk-1=b1(qp-1-1)(qk-1-1),

当q>1时,因为y=qx为增函数,p-1≥0,k-1≥0,

∴qp-1-1≥0,qk-1-1≥0,∴b1+bn≥bp+bk

当q=1时,b1+bn=bp+bk

当q=1时,因为y=qx为减函数,p-1≥0,k-1≥0,

∴qp-1-1≤0,qk-1-1≤0,∴b1+bn≥bp+bk

综上:b1+bn≥bp+bk,其中p,k为正整数,且p+k=1+n.

∴n(b1+bn)=(b1+bn)+(b1+bn)+…(b1+bn)≥(b1+bn)+(b2+bn-1)+…(bn+b1

=(b1+b2+…+bn)+(bn+bn-1+…+b1),

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题型:填空题
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填空题

已知等差数列{an}的前3项依次为a-1,a+1,2a+3,则此数列的通项an为______.

正确答案

∵a-1,a+1,2a+3为等差数列{an}的前3项,

∴2(a+1)=(a-1)+(2a+3),解得:a=0,

∴等差数列{an}的前3项依次为-1,1,3,

∴此等差数列的公差d=1-(-1)=2,首项为-1,

则此数列的通项an=-1+2(n-1)=2n-3.

故答案为:2n-3

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