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题型:简答题
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简答题

已知函数f(x)=ax2+bx(a≠0)的导函数f′(x)=-2x+7,数列{an}的前n项和为Sn,点P(n,Sn)(n∈N*)均在函数y=f(x)的图象上.

(1)求数列{an}的通项公式及Sn的最大值;

(2)令,其中n∈N*,求{nbn}的前n项和.

正确答案

解:(1)因为f(x)=ax2+bx(a≠0),所以f′(x)=2ax+b,

由f′(x)=-2x+7得a=-1,b=7,

所以f(x)=-x2+7x,

又因为点Pn(n,Sn)(n∈N*)均在函数y=f(x)的图象上,

所以有

当n=1时,

当n≥2时,

所以

令an=-2n+8≥0得n≤4,

所以当n=3或n=4时,Sn取得最大值12;

综上,an=-2n+8(n∈N*),当n=3或n=4时,Sn取得最大值12.

(2)由题意得,

所以,即数列{bn}是首项为8,公比为的等比数列,

故{nbn}的前n项和,①

,②

所以①-②得

所以

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题型:简答题
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简答题

各项均为正数的数列{an}的前n项和Sn,函数f(x)=px2-(p+q)x+qlnx(其中p,q均为常数,且p>q>0),当x=a1时,函数f(x)取得极小值,点(an,2Sn)(n∈N*)均在函数的图象上(其中f′(x)是函数f(x)的导函数),

(Ⅰ)求a1的值;

(Ⅱ)求数列{an}的通项公式;

(Ⅲ)记bn=·qn,求数列{bn}的前n项和Tn

正确答案

解:(Ⅰ)函数f(x)的定义域为(0,+∞),

f′(x)=px-(p+q)+

令f′(x)=0,得x=1或

∵p>q>0,

,当x变化时,f′(x),f(x)的变化情况如下表:

所以f(x)在x=1处取得极小值,即a1=1;

(Ⅱ)依题意,f′(x)+q=2px2+px-p,

所以

由a1=1,得p=1,

当n≥2时,

①-②,得

由于,∴

所以{an}是以a1=1,公差为的等差数列,

(Ⅲ)

所以

由已知p>q>0,而由(Ⅱ)知p=1,

∴q≠1,

,④

由③-④,得

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题型:简答题
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简答题

已知函数f(x)=ex-x(e为自然对数的 底数)。

(1)求f(x)的最小值;

(2)不等式f(x)>ax的解集为P,若M={x|≤x≤2}且M∩P≠,求实数a的取值范围;

(3)已知n∈N*,且,是否存在等差数列{an} 和首项为f(1),公比大于0的等比数列{bn},使得a1+a2+…+an+b1+b2+…+bn=Sn?若存在,请求出数列{an}、{bn}的通项公式;若不存在,请说明理由。

正确答案

解:(1)f'(x)=ex-1

由f'(x)=0,得x=0

当x>0时,f'(x)>0;

当x<0时,f'(x)<0

∴f(x)在(0,+∞)上递增,在(-∞,0)上递减

∴f(x)min=f(0)=1。

(2)∵M∩P≠

∴f(x)>ax在区间上有解,

由f(x)>ax,得ex-x>ax即上有解

∴g(x)在上递减,在[1,2]上递增

(3)假设存在公差为d的等差数列{an}和公比q>0,首项为f(1)的等比数列{bn},使a1+a2+…+an+b1+b2+…+ bn=Sn

b1=f(1)=e-1,

∴a1+b1=S1

又n≥2时

故n=2,3时有

②-①×2得q2-2q=e2-2e,解得q=e或q=2-e(舍),

故q=e,d=-1,

此时

∴存在这样的数列{an}、{bn}满足题意。

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题型:简答题
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简答题

设数列{an}是公差为d的等差数列,其前n项和为Sn

(1)已知a1=1,d=2,

(i)求当n∈N*时,的最小值;

(ii)当n∈N*时,求证:

(2)是否存在实数a1,使得对任意正整数n,关于m的不等式am≥n的最小正整数解为3n﹣2?若存在,则求a1的取值范围;若不存在,则说明理由.

正确答案

解:(1)(i)解:∵a1=1,d=2,

当且仅当,即n=8时,上式取等号.

的最小值是16.

(ii)证明:由(i)知Sn=n2

当n∈N*时,

=

=

(2)假设对n∈N*,关于m的不等式

am=a1+(m﹣1)d≥n的最小正整数解为cn=3n﹣2,

当n=1时,a1+(c1﹣1)d=a1≥1;

当n≥2时,恒有

从而

时,对n∈N*,且n≥2时,

当正整数m<cn时,有

a1符合题意且a1的取值范围是

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题型:简答题
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简答题

已知函数f(x)=log2(x+m),m∈R

( I)若f(1),f(2),f(4)成等差数列,求m的值;

( II)若a、b、c是两两不相等的正数,且a、b、c依次成等差数列,试判断f(a)+f(c)与2f(b)的大小关系,并证明你的结论.

正确答案

(1)因为f(1),f(2),f(4)成等差数列,所以2f(2)=f(1)+f(4),

即:2log2(2+m)=log2(1+m)+log2(4+m),即log2(2+m)2=log2(1+m)(4+m),得

(2+m)2=(1+m)(4+m),得m=0.

(2)若a、b、c是两两不相等的正数,且a、b、c依次成等差数列,

设a=b-d,c=b+d,(d不为0);

f(a)+f(c)-2f(b)=log2(a+m)+log2(c+m)-2log2(b+m)=log2

因为(a+m)(c+m)-(b+m)2=ac+(a+c)m+m2-(b+m)2=b2-d2+2bm+m2-(b+m)2=-d2<0

所以:0<(a+m)(c+m)<(b+m)2

得0<<1,得log2<0,

所以:f(a)+f(c)<2f(b).

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题型:填空题
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填空题

设等差数列{an}的公差d是2,前n项的和为Sn,则=(    )。

正确答案

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题型:简答题
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简答题

函数,数列满足:,函数的图像在点处的切线在轴上的截距为.

(1)求数列{}的通项公式;

(2)若数列的项中仅最小,求的取值范围;

(3)若函数,令函数数列满足:,证明:

正确答案

解:(1)∵ , 得

是以2为首项,1为公差的等差数列,

        

(2) ∵

在点处的切线方程为

∴仅当时取得最小值,

  

的取值范围为

(3)  

 所以

又因

显然                                      

                        

   

    

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题型:简答题
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简答题

如图所示,四边形OABP是平行四边形,过点P的直线与射线OA、OB分别相交于点M、N,若 =x=y

(1)利用,把y用x表示出来(即求y=f(x)的解析式);

(2)设数列{an}的首项a1=1,前 n项和Sn满足:Sn=f(Sn﹣1)(n≥2),

求数列{an}通项公式.

正确答案

解:∵

∴x﹣y(1+x)=0,

即函数的解析式为:f(x)=(0<x<1);

(2)当n≥2时,由Sn=f(Sn﹣1)=

又S1=a1=1,

那么数列{}是首项和公差都为1的等差数列,

,即Sn=

n≥2时,an=Sn﹣Sn﹣1=

n=1时,a1=1

故an=

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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,且对任意的n∈N*,都有an>0,Sn=.

(Ⅰ)求a1,a2的值;

(Ⅱ)求数列{an}的通项公式an

(Ⅲ)证明:

正确答案

解:(Ⅰ)当n=1时,有

由于,所以

当n=2时,有,即

代入上式,由于,所以

(Ⅱ)由

,  ①

则有,  ②

②-①,得

由于,所以,③

同样有,,④

③-④,得

所以an+1-an=l,

由于a2-a1=l,

即当n≥l时都有an+1-an=1,

所以数列{an}是首项为l,公差为l的等差数列,故an=n。

(Ⅲ)证法一:由于

所以,

,则有

,故

证法二:要证

只需证

只需证

只需证

由于

因此原不等式成立。

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题型:简答题
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简答题

设f(x) 是定义在R上的减函数,满足f(x+y)=f(x)·f(y)且f(0)=1,数列{n} 满足

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(Ⅰ)求数列{n}的通项公式;

(Ⅱ)设Sn是数列{n}的前n项和, 试比较Sn与6n2-2的大小。

正确答案

解:(Ⅰ)由题设知可化为

∵y=f(x)是定义在R上的单调减函数,

,即

∴数列是以为首项,1为公差的等差数列,

n=

(Ⅱ)Sn=a1+a2+a3+···+an =4(1+31+32+···+3n-1)=2(3n-1) ,

当n=1时,有Sn=6n2-2=4;

当n=2时,有Sn=16<6n2-2=22;

当n=3时,有Sn=6n2-2=52;

当n=4时,有Sn=160>6n2-2=94;

当n=5时,有Sn=484>6n2-2=148。

由此猜想当n≥4时, 有Sn>6n2-23n-1>n2

下面用数学归纳法证明:

①当n=1时显然成立;

②假设当n=k(k≥4,k∈N*)时, 有3k-1>k2

当n=k+1时,有3k=3·3k-1>3k2

∵k≥4,

∴k(k-1)≥12, ∴3k2-(k-1)2=2k(k-1)-1>0即3k2>(k+1)2

∴3k>3k2>(k+1)2, ∴3k>(k+1)2,因此当n=k+1时原式成立。

由①②可知,当n≥4时有3n-1>n2

即Sn>6n2-2,

综上可知当n=1,3时,有Sn=6n2-2;当n=2时,有Sn<6n2-2;当n≥4时,有Sn>6n2-2。

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