- 等差数列
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已知an≥0,n∈N*,关于x的一元二次方程x2-anx-1=0的两实数根αn、βn满足 αn>βn,且a1=0,an+1=αn-βn.
(1)求数列{αn}和{βn}的通项公式;
(2)求的值.
正确答案
(1)∵αn>βn,且a1=0,an+1=αn-βn,
∴αn+βn=an,αnβn=-1,an+1=αn-βn==
⇒an+12-an2=4,
∴{an2}是一个以0为首项,4为公差的等差数列.∴an2=4(n-1)⇒an=2,
∴⇒αn=
+
,βn=
-
.
(2)=
=
=-
.
已知f(x)=(x-1)2,数列{an}是首项为a1,公差为d的等差数列;{bn}是首项为b1,公比为q(q∈R且q≠1)的等比数列,且满足a1=f(d-1),a3=f(d+1),b1=f(q+1),b3=f(q-1).
(Ⅰ)求数列{an}和{bn}的通项公式;
(Ⅱ)若存在cn=an•bn(n∈N*),试求数列{cn}的前n项和;
(Ⅲ)是否存在数列{dn},使得d1=a2,dn=-2dn-1对一切大于1的正整数n都成立,若存在,求出{dn};若不存在,请说明理由.
正确答案
(Ⅰ)由题意可得,a3-a1=d2-(d-2)2=2d
∴d=2
由等差数列的通项公式可得,an=2n-2(n∈N*);
∵b3=(q-2)2=q2•q2∴q2±q∓2=0∴q=-2
∴bn=(-2)n+1(n∈N*).
(Ⅱ)由(I)可得,Cn=an•bn=2(n-1)•(-2)n+1
∴Sn=2×0×(-2)2+2×1×(-2)3+2(n-1)×(-2)n+1
-2Sn=2×0×(-2)3+2×1×(-2)4+…+(2(n-1)•(-2)n+2
错位相减法,可得3Sn=[(-2)3-(-2)n+2]-(2n-2)•(-2)n+2⇒Sn=
(Ⅲ)假设存在满足条件的数列{dn},则有d1=a2=2,且有dn=-2dn-1
dn=(-2)n-1-2dn-1,两边同除以(-2)n-1可得=1-
令=An,则有-2An=1-2An-1⇒An-An-1=-
故{An}是首项为-1,公差为-的等差数列,则An=-1+(n-1)(-
)=-
(n+1),
故dn=(n+1)(-2)n-1.
已知数列{an}是等差数列,a1=2,a1+a2+a3=12.
(1)求数列 {an}的通项公式;
(2)令bn=3an,求数列{bn}的前n项和Sn.
正确答案
(1)由等差数列的性质可得a1+a2+a3=3a2=12,
解得a2=4,故数列{an}的公差d=4-2=2,
故数列 {an}的通项公式为an=2+2(n-1)=2n;
(2)由(1)可知bn=3an=32n=9n,
由等比数列的求和公式可得:
数列{bn}的前n项和Sn==
(9n-1)
已知等差数列{an}满足a2=0,a6+a8=-10
(Ⅰ)求数列{an}的通项公式;
(Ⅱ)求数列{}的前n项和.
正确答案
(I)设等差数列{an}的公差为d,由已知条件可得,
解得:,
故数列{an}的通项公式为an=2-n;
(II)设数列{}的前n项和为Sn,即Sn=a1+
+…+
①,故S1=1,
=
+
+…+
②,
当n>1时,①-②得:
=a1+
+…+
-
=1-(+
+…+
)-
=1-(1-)-
=
,
所以Sn=,
综上,数列{}的前n项和Sn=
.
设等差数列{an}的前n项和为Sn,且a2=4,S5=30.数列{bn}满足b1=0,bn=2bn-1+1,(n∈N,n≥2),
①求数列{an}的通项公式;
②设Cn=bn+1,求证:{Cn}是等比数列,且{bn}的通项公式;
③设数列{dn}满足dn=+bn,求{dn}的前n项和为Tn.
正确答案
①由a2=a1+d=4,S5=5a1+d=30得:a1=2,d=2,
∴an=2+2(n-1)=2n…(4分)
②∵bn=2bn-1+1,cn=bn+1,
∴=
=
=2(n≥2,n∈N)
∴{cn}是以2为公比的等比数列.
又∵c1=b1+1=1,
∴cn=bn+1=1×2n-1=2n-1,
∴bn=2n-1-1…(9分)
③∵dn=+bn=
+2n-1-1=(
-
)+2n-1-1,
∴Tn=[(1-)+(
-
)+…+(
-
)]+(1+2+22+…+2n-1)-n
=(1-)+
-n
=2n-n-(14分)
已知等差数列{an}的首项a1=1,公差d>0,且第2项、第5项、第14项分别为等比数列{bn}的第2项、第3项、第4项.
(1)求数列{an}与{bn}的通项公式;
(2)设数列{cn}对n∈N+均有+
+…+
=an+1成立,求c1+c2c3+…+c2012.
正确答案
(1)因为a1=1,则a2=1+d,a5=1+4d,a14=1+13d,
又等差数列{an}的第2项、第5项、第14项分别为等比数列{bn}的第2项、第3项、第4项,
∴(1+4d)2=(1+d)(1+13d),
即3d(d-2)=0,又公差d>0,∴d=2,
则an=a1+(n-1)d=1+2(n-1)=2n-1.
又b2=a2=3,b3=a5=9,
∴数列{bn}的公比为3,
则bn=b2qn-2=3•3n-2=3n-1.
(2)由+
+…+
=an+1①
当n=1时,=a2=3,∴c1=3,
当n>1时,+
+…+
=an②
①-②得 =an+1-an=2(n+1)-1-(2n-1)=2
∴cn=2bn=2•3n-1(n>1),而c1=3不适用该通项公式.
∴cn=.
∴c1+c2+c3+…c2012=3+2•3+2•32+…+2•32011
=1+2•1+2•3+2•32+…+2•32011=1+2•=32012.
已知数列{an}的前n项和为Sn,点(n,Sn)在函数f(x)=3x2-2x的图象上,
(1)求数列{an}的通项公式;
(2)设bn=,Tn是数列{bn}的前n项和,求使|Tn-
|<
成立的最小正整数n的值.
正确答案
(1)∵点(n,Sn)在函数f(x)=3x2-2x的图象上
∴Sn=3n2-2n,
当n≥2时,an=sn-sn-1=6n-5
当n=1时,也符合上式
∴an=6n-5-----(4分)
(2)bn==
(
-
),
∴Tn=(1-
+
-
+…+
)=
(1-
)
∴|Tn-|=
<
∴n>
又∵n∈Z
∴n的最小值为9.
已知等差数列{an}中,a1=2,a3=-6.
(Ⅰ)求数列{an}的通项公式;
(Ⅱ)若数列{an}的前k项和Sk=-48,求k的值.
正确答案
(Ⅰ)设等差数列{an}的公差为d,则an=a1+(n-1)d.
由a1=2,a3=-6,可得2+2d=-6,解得d=-4.
从而,an=2+(n-1)×(-4)=6-4n.--------(5分)
(Ⅱ)由(Ⅰ)可知an=6-4n,所以Sn==4n-2n2.
进而由Sk=-48,可得4k-2k2=-48.
即k2-2k-24=0,解得k=6或k=-4.
又k∈N*,故k=6为所求.-------(13分)
数列{an}的各项均为正数,Sn为其前n项和,对于任意n∈N*,总有an,Sn,an2成等差数列.
(1)求数列{an}的通项公式;
(2)设数列{bn}的前n项和为Tn,且bn=,求证:对任意实数x∈(1,e](e是常数,e=2.71828…)和任意正整数n,总有Tn<2;
(3)正数数列{cn}中,an+1=(cn)n+1(n∈N*),求数列{cn}中的最大项.
正确答案
(1)由已知,对于任意n∈N*,总有2Sn=an+an2①成立
所以2Sn-1=an-1+an-12②
①-②得,2an=an+an2-an-1-an-12,
∴an+an-1=(an+an-1)(an-an-1)
∵an,an-1均为正数,
∴an-an-1=1(n≥2)
∴数列{an}是公差为1的等差数列
又n=1时,2S1=a1+a12,解得a1=1∴an=n(n∈N*)
(2)证明:∵对任意实数x∈(1,e](e是常数,e=2.71828)和任意正整数n,
总有bn=≤
,
∴Tn≤+
++
<1+
+
++
=1+(1-
)+(
-
)++(
-
)=2-
<2
(3)由已知a2==2,∴c1=
,a3=
=3,∴c2=
,a4=
=4,∴c3=
,a5=
=5,∴c4=
,
易得c1<c2,c2>c3>c4>
猜想n≥2时,{cn}是递减数列
令f(x)=
则f′(x)=,
∵当x≥3时,lnx>1,则1-lnx<0,f′(x)<0,
∴在[3,+∞)内,f(x)为单调递减函数,
由an+1=(cn)n+1(n∈N*),知lncn=
∴n≥2时,{lncn}是递减数列,即{cn}是递减数列,
又c1<c2,
∴数列{cn}中的最大项为c2=.
等差数列{an}中,前三项分别为x,2x,5x-4,前n项和为Sn,且Sk=72.
(1)求x和k的值;
(2)求Tn=+
+
+…+
.
正确答案
(1)由4x=x+5x-4得x=2,…(3分)
∴an=2n,Sn=n(n+1),
∵Sk=72
∴k(k+1)=72得k=8.…(6分)
(2)∵Sn=n(n+1),∴=
=
-
.…(9分)
∴T=1-+
-
+
…
+
-
-
=1-
=
.…(12分)
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