- 等差数列
- 共11217题
已知公差大于零的等差数列{an}的前n项和为Sn,且满足:a3•a4=117,a2+a5=22.
(1)求数列{an}的通项公式an;
(2)若数列{bn}是等差数列,且bn=,求非零常数c.
正确答案
(1)an为等差数列,a3•a4=117,a2+a5=22
又a2+a5=a3+a4=22
∴a3,a4是方程x2-22x+117=0的两个根,d>0
∴a3=9,a4=13
∴
∴d=4,a1=1
∴an=1+(n-1)×4=4n-3
(2)由(1)知,sn=n+=2n2-n
∵bn==
∴b1=,b2=
,b3=
,
∵bn是等差数列,∴2b2=b1+b3,∴2c2+c=0,
∴c=-(c=0舍去)
已知集合A={x|x=-2n-1,n∈N*},B={x|x=-6n+3,n∈N*},设Sn是等差数列{an}的前n项和,若{an}的任一项an∈A∩B,首项a1是A∩B中的最大数,且-750<S10<-300.
(Ⅰ)求数列{an}的通项公式;
(Ⅱ)若数列{bn}满足bn=()an+13n-9,令Tn=24(b2+b4+b6+…+b2n),试比较Tn与
的大小.
正确答案
(Ⅰ)根据题设可得:集合A中所有的元素可以组成以-3为首项,-2为公差的递减等差数列;集合B中所有的元素可以组成以-3为首项,-6为公差的递减等差数列.
由题意,有A∩B=B,A∩B中的最大数为-3,即a1=-3…(2分)
设等差数列{an}的公差为d,则an=-3+(n-1)d,S10==45d-30
因为-750<S10<-300,∴-750<45d-30<-300,即-16<d<-6
由于B中所有的元素可以组成以-3为首项,-6为公差的递减等差数列
所以d=-6m(m∈Z,m≠0),由-16<-6m<-6⇒m=2,所以d=-12…(5分)
所以数列{an}的通项公式为an=9-12n(n∈N*) …(6分)
(Ⅱ)bn=()an+13n-9=(
)n
Tn=24(b2+b4+b6+…+b2n)=24×=24(1-
)…(8分)
Tn-=24-
-
=
于是确定Tn与的大小关系等价于比较2n与2n+1的大小
由2<2×1+1,22<2×2+1,23>2×3+1,24>2×4+1,…
可猜想当n≥3时,2n>2n+1…(10分)
证明如下:
证法1:(1)当n=3时,由上验算可知成立.
(2)假设n=k时,2k>2k+1,
则2k+1=2•2k>2(2k+1)=4k+2=2(k+1)+1+(2k-1)>2(k+1)+1
所以当n=k+1时猜想也成立
根据(1)(2)可知,对一切n≥3的正整数,都有2n>2n+1
∴当n=1,2时,Tn<,当n≥3时Tn>
…(13分)
证法2:当n≥3时2n=(1+1)n=+
+…+
+
≥
+
+
+
=2n+2>2n+1
∴当n=1,2时,Tn<,当n≥3时Tn>
…(13分)
已知函数f(x)对任意x∈R都有f(x)+f(1-x)=
(1)求f(),f(
)+f(
)的值;
(2)若数列{an}满足an=f(0)+f()+f(
)+…+f(
)+f(1),求数列{an}的通项公式;
(3)设bn=(n∈N+),cn=bnbn+1,求数列{cn}的前n项和Tn.
正确答案
(1)在f(x)+f(1-x)=中,
令x=,可得f(
)+f(
)=
,所以f(
)=
令x=,可得f(
)+f(
)=
(2)an=f(0)+f()+f(
)+…+f(
)+f(1),又可以写成
an=f(1)+f()+f(
)+…+f(
)+f(0),
两式相加得,2an=[f(0)+f(1)]+[f()+f(
)]+…[f(1)+f(0)]
=(n+1)[f(0)+f(1)]=
∴an=
(3)bn==
,cn=bnbn+1=
•
=16(
-
)
∴Tn=16[(-
)+(
-
)+…+(
-
)+(
-
)+…+(
-
)]=16(1-
)=
已知已知{an}是等差数列,其中a5=24,a7=14.求:
(1){an}的通项公式.
(2)数列{an}从哪一项开始小于0?
(3)求S19.
正确答案
(1)设等差数列{an}的公差为d,由a5=24,a7=14,得,解得
,
∴an=44+(n-1)×(-5)=49-5n.(n∈N*).
(2)由an=49-5n<0,解得n>=9+
,故从第10项开始小于0;
(3)S19=19×44+×(-5)=-19.
已知数列a,b,c是各项均为正数的等差数列,公差为d(d>0),在a,b之间和b,c之间共插入n个实数,使得这n+3个数构成等比数列,其公比为q.
(I)求证:|q|>1;
(II)若a=1,n=1,求d的值.
正确答案
(1)由题意知qn+2=,c=a+2d,
又a>0,d>0,可得qn+2==1+
>1
即|qn+2|>1,故|q|n+2>1,又n+2是正数,故|q|>1.
(2)由a,b,c是首项为1、公差为d的等差数列,故b=1+d,c=1+2d,
若插入的这一个数位于a,b之间,则1+d=q2,1+2d=q3,
消去q可得(1+2d)2=(1+d)3,即d3-d2-d=0,其正根为d=
若插入的这一个数位于b,c之间,则1+d=q,1+2d=q3,
消去q可得1+2d=(1+d)3,即d3+3d2+d=0,此方程无正根.
故所求公差d=
已知各项均为正数的数列{an}的前n项和sn满足s1>1,且6sn=(an+1)(an+2)(n为正整数).
(1)求{an}的通项公式;
(2)设数列{bn}满足bn=,求Tn=b1+b2+…+bn;
(3)设Cn=,(n为正整数),问是否存在正整数N,使得n>N时恒有Cn>2008成立?若存在,请求出所有N的范围;若不存在,请说明理由.
正确答案
(1)n=1时,6a1=a12+3a1+2,且a1>1,解得a1=2.…..(2分)
n≥2时,6Sn=an2+3an+2,6Sn-1=an-12+3an-1+2,
两式相减得:6an=an2-an-12+3an-3an-1即(an+an-1)(an-an-1-3)=0,
∵an+an-1>0,
∴an-an-1=3,
∴{an}为等差数列,an=3n-1.….(6分)
(2)bn=,Tn=b1+b2+…+bn.…..(7分)
当n为偶数时,
Tn=(b1+b3+…+bn-1)+(b2+b4+…+bn)
=+
=
(8n2-1)+
,….(9分)
当n为奇数时,Tn=(b1+b3+…+bn)+(b2+b4+…+bn-1)
=+
=
(8n+12-1)+
.…(11分)∴Tn=
…..(12分)
(3)Cn=,…..(14分)
当n为奇数时,Cn+2-Cn=-
=
[3n+8-64(3n+2)]<0,…(15分)
∴Cn+2<Cn,
∴{Cn}递减,…..(16分)
Cn≤C1=<2008,…..(17分)
因此不存在满足条件的正整数N.…..(18分)
已知数列{an}是由正数组成的等差数列,Sn是其前n项的和,并且a3=5,a4S2=28.
(1)求数列{an}的通项公式;
(2)求使不等式(1+)(1+
)…(1+
)≥a
对一切n∈N*均成立的最大实数a;
(3)对每一个k∈N*,在ak与ak+1之间插入2k-1个2,得到新数列{bn},设Tn是数列{bn}的前n项和,试问是否存在正整数m,使Tm=2008?若存在求出m的值;若不存在,请说明理由.
正确答案
(1)设{an}的公差为d,由题意d>0,且(2分)
a1=1,d=2,数列{an}的通项公式为an=2n-1(4分)
(2)由题意a≤(1+
)(1+
)(1+
)对n∈N*均成立(5分)
记F(n)=(1+
)(1+
)(1+
)
则=
=
>
=1
∵F(n)>0,∴F(n+1)>F(n),∴F(n)随n增大而增大(8分)
∴F(n)的最小值为F(1)=
∴a≤,即a的最大值为
(9分)
(3)∵an=2n-1
∴在数列{bn}中,am及其前面所有项之和为[1+3+5++(2m-1)]+(2+22++2m-1)=m2+2m-2(11分)
∵102+210-2=1122<2008<112+211-2=2156,即a10<2008<a11(12分)
又a10在数列{bn}中的项数为:10+1+2++28=521(14分)
且2008-1122=886=443×2,
所以存在正整数m=521+443=964使得Sm=2008(16分)
求数列1,3
,5
…(2n-1+
)的前项和.
正确答案
由题意可得Sn=1+3
+5
+…+(2n-1+
)
已知等差数列{an}中,a10=30,a20=50.
(1)求通项公式;
(2)若Sn=242,求项数n.
正确答案
(1)a10=a1+9d=30,a20=a1+19d=50,
解得 a1=12,d=2.
∴an=a1 +(n-1)d=2n+10.…(6分)
(2)∵Sn =na1+n(n-1)d,
∴242=12n+n(n-1)•2,解得 n=11,或 n=-22 (舍去),
故取n=11. …(12分)
公差d≠0的等差数列{an}的前n项和为Sn,已知a1=2+,S3=12+3
.
(Ⅰ)求数列{an}的通项公式an及其前n项和Sn;
(Ⅱ)记bn=an-,若自然数η1,η2,…,ηk,…满足1≤η1<η2<…<ηk<…,并且bη1,bη2,…,bη_,…成等比数列,其中η1=1,η2=3,求ηk(用k表示);
(Ⅲ)记cn=,试问:在数列{cn}中是否存在三项cr,cs,ct(r<s<t,r,s,t∈N*)恰好成等比数列?若存在,求出此三项;若不存在,请说明理由.
正确答案
(Ⅰ)∵a1=2+,S3=3a1+3d=12+3
,∴d=2
所以an=2n+,Sn=n2+(
+1)n
(Ⅱ)由题意,bn=2n,首项b1=2,又数列bη1,bη2,,bη_,
的公比q==3
∴bηk=2•3k-1,又bηk=2ηk,∴ηk=3k-1
(Ⅲ)易知cn=n++1,假设存在三项cr,cs,ct成等比数列,则cs2=cr•ct,
即[s+(+1)]2=[r+(
+1)][t+(
+1)],
整理得(2s-r-t)=rt+r+t-s2-2s
①当2s-r-t≠0时,=
,
∵r,s,t∈N*,∴是
有理数,这与为无理数矛盾
②当2s-r-t=0时,则rt+r+t-s2-2s=0,从而,
解得r=t,这与r<t矛盾.
综上所述,不存在满足题意的三项cr,cs,ct
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