- 等差数列
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已知数列{an}的前n项和为Sn,对一切正整数n,点Pn(n,Sn)都在函数f(x)=x2+2x的图象上,且过点Pn(n,Sn)的切线的斜率为kn.
(1)求数列{an}的通项公式;
(2)设Q={x|x=kn,n∈N*},R={x|x=2a,n∈N*},等差数列{cn}的任一项cn∈Q∩R,其中c1是Q∩R中的最小数,110<c10<115,求{cn}的通项公式.
正确答案
(1)因为点Pn(n,Sn)都在函数f(x)=x2+2x的图象上,
所以Sn=n2+2n,当n≥2时,an=Sn-Sn-1=2n+1,
当n=1时,an=3满足上式,
所以数列{an}的通项公式an=2n+1;
(2)由f(x)=x2+2x求导得f′(x)=2x+2,
∴kn=2n+2,∴Q={x|x=2n+2,n∈N*},又R={x|x=4n+2,n∈N*},
所以Q∩R=R,又cn∈Q∩R,其中c1是Q∩R中的最小数,所以c1=6,
又{cn}是公差为4的倍数的等差数列,
所以令c10=4m+6,又110<c10<115,解得m=27,
所以c10=114,设等差数列{cn}的公差为d,则c10-c10=9d,d=12.
所以{cn}的通项公式cn=6+(n-1)×12=12n-6.
已知Sn是等比数列{an}的前n项和,S4,S2,S3成等差数列,且a2+a3+a4=-18.
(Ⅰ)求数列{an}的通项公式;
(Ⅱ)是否存在正整数n,使得Sn≥2013?若存在,求出符合条件的所有n的集合;若不存在,说明理由.
正确答案
(Ⅰ)设数列{an}的公比为q,显然q≠1,由题意得,解得q=-2,a3=12,
故数列{an}的通项公式为an=a3•qn-3=12×(-2)n-3=(-)×(-2)n.
(Ⅱ)由(Ⅰ)有an=(-)×(-2)n.若存在正整数n,使得Sn≥2013,则Sn=
=1-(-2)n,即1-(-2)n≥2013,
当n为偶数时,2n≤-2012,上式不成立;
当n为奇数时,1+2n≥2013,即2n≥2012,则n≥11.
综上,存在符合条件的正整数n=2k+1(k≥5),且所有这样的n的集合为{n|n=2k+1(k≥5)}.
已知n是正整数,数列{an}的前n项和为Sn,且满足Sn=-an+(n-3),数列(nan)的前n项和为Tn.
(1)求数列{an}的通项公式;
(2)求Tn;
(3)设An=2Tn,Bn=(2n+4)Sn+3,试比较An与Bn的大小.
正确答案
(1)当n=1时,由已知可得,S1=a1=-a1+(1-3)
解得a1=-…2分
当n≥2时,an=Sn-Sn-1=-an+(n-3)-[-an-1+
(n-4)]
解得 an=an-1+
,即an-
═
(an-1-
)
因此,数列{an- }是首项为-1,公比为
的等比数列
∴an-=-(
)n-1
∴an=-
(II)∵nan=-
∴Tn=(1+2+3+…+n)-(1+2×+3×
+…+n×
)…6分
令Un=1+2×+3×
+…+n×
则 Un=
+2×
+3×
+…+n×
.
上面两式相减: Un=1+
+
+…+
-n×
=-n•
,
即Un=4-
∴Tn=-4+
=
+
(III)∵Sn=-an+
=-+
+
=+
∴An-Bn=+
-
-
-3
=
∵当n=2或n=3时,的值最大,最大值为0,
∴An-Bn≤0.
∴An≤Bn.
已知等差数列{an}满足:a3=7,a5+a7=26.
(I)求数列{an}的通项公式;
(II)若bn=2an-1,求数列{bn}的前n项和Sn.
正确答案
(I)设等差数列的公差为d,
则a3=a1+2d=7①,a5+a7=2a1+10d=26②.(2分)
①②联立可得a1=3,d=2(4分)
an=a1+(n-1)d=2n+1(5分)
(II)∵bn=2an-1=22n=4n(6分)
∴=4,即数列{bn}是以4为首项,以4为公比的等比数列(9分)
∴Sn==
(10分)
已知数列{an}中,a1=1,且点(an,an+1)在函数f(x)=x+2的图象上(n∈N*).
(I)求数列{an}的通项公式;
(II)在数列{an}中依次取出第1项,第2项,第4项,第8项,…,第2n-1项,按取出顺序组成新的数列{bn},写出数列{bn}的前三项b1,b2,b3,并求数列{bn}的通项bn及前n项和Sn.
正确答案
(Ⅰ)∵点(an,an+1)在函数f(x)=x+2的图象上,
∴an+1=an+2.(2分).
∴an+1-an=2,即数列an是以a1=1为首项,2为公差的等差数列,(4分).
∴an=1+(n-1)×2=2n-1.(6分)
(Ⅱ)依题意知:b1=1,b2=3,b3=7
bn=2•2n-1-1=2n-1
所以Sn=(21-1)+(22-1)+…+(2n-1)
=2n+1-n-2
即数列{bn}的前n项和Sn=-n=2n+1-n-2
等差数列{an}中,a4=5,且a3,a6,a10成等比数列.
(1)求数列{an}的通项公式;
(2)写出数列{an}的前10项的和S10.
正确答案
(1)设数列{an}的公差为d,则
a3=a4-d=5-d,a6=a4+2d=5+2d,a10=a4+6d=5+6d,
由a3,a6,a10成等比数列得a62=a3 a10,
即(5+2d)2=(5-d)( 5+6d),
整理得10d2-5d=0,解得d=0,或d=.
当d=0时,a4=a1=5,an=5;
当d=时,a4=a1+
=5,
a1=,an=
+(n-1)×
=
+3.
(2)当d=0时,
S10=10•a4=50.
当d=时,
a1=a4-3d=5-=
,
S10=10×+
×
=
.
已知数列{an}是公差不为零的等差数列,且a2=3,又a4,a5,a8成等比数列
(1)求数列{an}的通项公式;
(2)设Sn为数列{an}的前n项和,求使an=Sn成立的所有n的值.
正确答案
(1)因为a4,a5,a8成等比数列,所以a52=a4a8.
设数列{an}的公差为d,则(3+3d)2=(3+2d)(3+6d)
化简整理得d2+2d=0.
∵d≠0,∴d=-2.
于是an=a2+(n-2)d=-2n+7,即数列{an}的通项公式为an=-2n+7;
(2)Sn==6n-n2
∵an=Sn,∴6n-n2=-2n+7
∴n=1或n=7.
数列{an}的首项a1=1,前n项和Sn与an之间满足an=(n≥2).
(1)求证:数列{}的通项公式;
(2)设存在正数k,使(1+S1)(1+S2)..(1+Sn)≥k对一切n∈N×都成立,求k的最大值.
正确答案
(1)证明:∵n≥2时,an=Sn-Sn-1(1分)
∴Sn-Sn-1=,∴(Sn-Sn-1)(2Sn-1)=2Sn2,
∴=Sn-1-Sn=2SnSn-1(3分)
∴-
=2(n≥2),(5分)
数列{}是以
=1为首项,以2为公差的等差数列.(6分)
(2)由(1)知=1+(n-1)×2=2n-1,
∴Sn=,∴Sn+1=
(7分)
设F(n)=,
则=
=
=>1(10分)
∴F(n)在n∈N*上递增,要使F(n)≥k恒成立,只需[F(n)]min≥k
∵[F(n)]min=F(1)=,∴0<k≤
,kmax=
.(12分)
已知函数f(x)=x2-ax+b (a,b∈R)的图象经过坐标原点,且f′(x)=1,数列{an}的前n项和Sn=f(n)(n∈N*).
(Ⅰ) 求数列{an}的通项公式;
(Ⅱ)若数列{bn}满足an+1+log3n=log3bn,求数列{bn}的前n项和.
正确答案
(I)∵y=f(x)的图象过原点,∴f(x)=x2-ax
由f′(x)=2x-a得f′(x)=2-a=1,∴a=1,∴f(x)=x2-x(3分)
∴Sn=n2-n,an=Sn-Sn-1=n2-n-[(n-1)2-(n-1)]=2n-2,(n≥2)(4分)
∵a1=S1=0,所以,数列{an}的通项公式为an=2n-2(n∈N+).(6分)
(II)由an+1+log3n=得bn=n-32n,(8分)
∴Tn=b1+b2+b3+…+bn=1-32+2-34+3-36+…+n-32n (1)(9分)
∴9Tn=34+2-36+3-38+…+n-32n+2 (2),(10分)
(2)-(1)得8Tn=n-32n+2-9-(34+36+…+32n )=n-32n+2-,(11分)
∴Tn=-
=
.(12分)
已知数列{log2(an-1)},(n∈N*)为等差数列,且a1=3,a3=9.
(1)求数列{an}的通项公式;
(2)求数列{an}的前n项和Sn.
正确答案
(1)设等差数列{log2(an-1)}的公差为d.
由a1=3,a3=9得,2(log22+d)=log22+log28,解得d=1.
所以log2(an-1)=1+(n-1)×1=n,
∴an=2n+1.
(2)∵an=2n+1.
∴Sn=a1+a2+…+an=(2+1)+(22+1)+…+(2n+1)
=(2+22+…+2n)+n=+n=2n+1+n-2
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