- 等差数列
- 共11217题
已知f(x)=-,数列{an}的前n项和为Sn,点Pn(an,-
)在曲线y=f(x)上(n∈N*)且a1=1,an>0。
(1)求数列{an}的通项公式;
(2)数列{bn}的前n项和为Tn且满足,设定b1的值使得数列{bn}是等差数列;
(3)求证:.
正确答案
解:(1)
∴ ∴
∴数列是等差数列,首项
,公差d=4
∴ ∴
∵∴
(2)由
得
∴ ∴
∴
若为等差数列,则
∴
(3)∴
=
在等差数列{an}和等比数列{bn}中,a1=b1=1,b4=8,{an}的前10项和S10=55。
(1)求an和bn;
(2)现分别从{an}和{bn}的前3项中各随机抽取一项,写出相应的基本事件,并求这两项的值相等的概率。
正确答案
解:(1)设等差数列的公差为d,等比数列的公比为q
由题得:S10=10+d=55;b4=q3=8;解得:d=1,q=2.
所以:an=n,bn=2n-1。
(2)分别从从{an}和{bn}的前3项中各随机抽取一项,得到的基本事件有9个:(1,1),(1,2),(1,4),(2,1),(2,2),(2,4),(3,1),(3,2),(3,4).两项的值相等的有(1,1),(2,2)。
∴这两项的值相等的概率:。
在数列{an}中,a1=1,a2=m,an+1=λan+μan-1(n≥2)。
(1)若m=2,λ=2,μ=-1,求an;
(2)接(1),设Sn是数列的前n项和,
,探讨Sn与Tn大小,并予以证明;
(3)若m=0,λ=1,μ=1基于事实:如果d是a与b的公约数,那么d必定是a-b的约数,问是否存在正整数k和n,使得kan+2+an与kan+3+an+1有大于1的公约数,如果存在求出k和n,如果不存在,请说明理由。
正确答案
解:(1),
∴,
∴,
且,
∴an=n;
(2),
∴只需比较n+1和2n-1的大小,即比较n+2与2n的大小,
当n=1时,Sn
(3)假设存在正整数k,n使得kan+2+an与kan+3+an+1有大于1的公约数d,
则d也是即
的约数,
依题设有,
∴d是的约数,
从而d是与
的公约数同理可得d是
的约数依次类推,d是
与
的约数,
,
故,
于是,
又∵
从而d是k与1的约数,即d为1的约数,这与d>1矛盾;
故不存在k,n使与
有大于1的公约数。
对于函数f(x),若存在x0∈R,使f(x0)=x0成立,则称x0为f(x)的“滞点”.已知函数,
(1)试问f(x)有无“滞点”?若有,求之,否则说明理由;
(2)已知数列{an}的各项均为负数,且满足,求数列{an}的通项公式;
(3)已知bn=an·2n,求{bn}的前n项和Tn。
正确答案
解:(1)由,
令f(x)=x,得,解得x=0或x=2,
即f(x)存在两个滞点0和2;
(2)由题意,得,
∴,①
故,②
由②-①得,
∴,
,
∴,即{an}是等差数列,且d=-1,
当n=1时,由,得
,
∴。
(3),③
∴,④
由④-③,得
。
已知数列{an}满足对任意的n∈N*,都有an>0,且,
(Ⅰ)求a1,a2的值;
(Ⅱ)求数列{an}的通项公式an;
(Ⅲ)设数列的前n项和为Sn,不等式Sn>
对任意的正整数n恒成立,求实数a的取值范围。
正确答案
解:(Ⅰ)当n=1时,有,
由于an>0,所以a1=1;
当n=2时,有,
将a1=1代入上式,由于an>0,所以a2=2;
(Ⅱ)由于
则有,②
②-①,得,
由于an>0,所以,③
同样有
③-④,得,
所以,
由于a2-a1=1,
即当n≥1时都有,
所以数列{an}是首项为1,公差为1的等差数列,故an=n;
(Ⅲ)由(Ⅱ)知an=n,
则,
所以
,
,
∴数列{Sn}单调递增,所以,
要使不等式对任意正整数n恒成立,只要
,
∵1-a>0,
∴0<a<1,
∴1-a>a,即,
所以,实数a的取值范围是。
(Ⅰ)已知公差不为0的等差数列{an}的首项a1=1,前n项和为Sn,若数列是等差数列,
①求an;
②令(a>0),若对一切n∈N*,都有
,求q的取值范围;
(Ⅱ)是否存在各项都是正整数的无穷数列{cn},使对一切n∈N*都成立?若存在,请写出数列{cn}的一个通项公式;若不存在,说明理由。
正确答案
解:(Ⅰ)①设等差数列{an}的公差为d,
则,
因为是等差数列,
所以,即
,
解得d=0或d=1,
因为d≠0,所以d=1,
此时,
即是等差数列,
所以an=n,;
②由①得,
所以,
因为,
所以,所以
;
(Ⅱ)假设存在各项都是正整数的无穷数列{cn},使对一切n∈N*都成立,
则,
所以,
所以,
若,则
,
所以当n∈N*时,,即
,
因为cn∈N*,所以,
令c1=M,
所以(c2-c1)+c1≤-(M+1)+M=-1<0,
与矛盾;
若,取N为
的整数部分,
则当n≥N时,,
所以,即
,
因为cn∈N*,所以,
令cN=M,
所以
≤-(M+1)+M=-1<0,
与矛盾;
综上,假设不成立,即不存在各项都是正整数的无穷数列{cn},使对一切n∈N*都成立。
已知数列{a}满足a1=0, ,n=2,3,4,…
(Ⅰ)求a5,a6,a7的值;
(Ⅱ)设,试求数列{bn}的通项公式;
(Ⅲ)对于任意的正整数n,试讨论an与an+1的大小关系。
正确答案
解:(Ⅰ)a1=0,a2=1+2a1=1,a3=2+2a1=2,a4=l+2a2=3,
a5=3+2a2=5;a6=l+2a3=5,a7=4+2a3=8;
(Ⅱ)由题设,对于任意的正整数n,都有:,
∴,
∴数列是以
为首项,
为公差的等差数列,
∴;
(Ⅲ)对于任意的正整数k,
当n= 2k或n=1,3时,an<an+1;
当n=4k+l时,an=an+1;
当n=4k+3时,an>an+1。证明如下:首先,由al=0,a2=1,a3=2,a4=3可知n=1,3时,an<an+1;
其次,对于任意的正整数k,
n=2k时,
an-an+1=a2k-a2k+1=(1+2ak)-(k+l+2ak)=-k<0;
n=4k+l时,
an-an+1=a4k+l-a4k+2=(2k+1+2a2k)-(1+2a2k+1)=2k+2a2k-2a2k+1=2k+2(1+2ak)-2(k+1+2ak)=0,
所以an=an+1;
n=4k+3时,
an-an+1=a4k+3-a4k+4=(2k+2+2a2k+1)-(1+2a2k+2)
=2k+l+2a2k+l-2a2k+2=2k+1+2(k+1+2ak)-2(1+2ak+l)=4(k+ak-ak+l)+l,
事实上,我们可以证明:对于任意正整数k,k+ak≥ak+1(*)(证明见后),
所以,此时an>an+1; 综上可知:结论得证。
对于任意正整数k,k+ak≥ak+1(*)的证明如下:
1)当k=2m(m∈N*)时,
k+ak-ak+1=2m+a2m-a2m+1=2m+(1+2am)-(m+l+2am)=m>0,满足(*)式;
2)当k=l时,1+a1=l=a2,满足(*)式;
3)当k=2m+l(m∈N*)时,
k+ak-ak+1=2m+l+a2m+l-a2m+2=2m+l+(m+1+2am)-(1+2am+1)
=3m+l+2am-2am+1=2(m+ am-am+1)+(m+1),
于是,只须证明m+am-am+1≥0,
如此递推,可归结为1)或2)的 情形,于是(*)得证。
已知数列{an}是各项均不为0的等差数列,公差为d,Sn为其前n项和,且满足.数列{bn}满足
,Tn为数列{bn}的前n项和.
(I)求a1,d和Tn;
(II)若对任意的n∈N*,不等式恒成立,求实数λ的取值范围.
正确答案
解:(I)在中,令n=1,n=2,
得,即
,
解得a1=1,d=2,
(II)(1)当n为偶数时,要使不等式恒成立,
即需不等式恒成立.
∵,等号在n=2时取得.∴此时λ需满足λ<25.
(2)当n为奇数时,要使不等式恒成立,
即需不等式恒成立.
∴是随n的增大而增大,
∴取得最小值﹣6.
∴此时λ需满足λ<﹣21.
综合(1)(2)可得λ<﹣21
∴?的取值范围是{λ|λ<﹣21}.
写出下列数列的一个通项公式,
(1);
(2)-1,2,-3,4,…;
(3)1,3,5,7,…;
(4)。
正确答案
解:(1)这个数列的前4项的分子都是项数,分母都是分子加1,
所以它的一个通项公式是,n∈N*;
(2)这个数列的前4项-1,2,-3,4的绝对值都是项数且奇数项为负,偶数项为正,
所以它的一个通项公式是an=(-1)nn,n∈N*;
(3)这个数列的前4项1,3,5,7都是项数的2倍减去1,
所以它的一个通项公式是an=2n-1,n∈N*;
(4)这个数列的前4项的分母都是项数加上1,
分子都是分母的平方减去1,
所以它的一个通项公式是an=,n∈N*。
设数列{an}的各项均为正数,它的前n项和为Sn(n∈N*),已知点(an,4Sn)在函数f(x)=x2+2x+1的图象上, (1)证明{an}是等差数列,并求an;
(2)设m、k、p∈N*,m+p=2k,求证:;
(3)对于(2)中的命题,对一般的各项均为正数的等差数列还成立吗?如果成立,请证明你的结论,如果不成立,请说明理由.
正确答案
解:(1)∵,
∴,
两式相减得,,
整理得,
∵,
∴(常数),
∴{an}是以2为公差的等差数列.
又,即
,
解得a1=1,
∴。
(2)由(1)知,
∴,
由
,
即。
(3)结论成立,
证明如下:设等差数列{an}的首项为a1,公差为d,
则,
∵
,
把m+p=2k代入上式化简得,
∴,
又
∴,
故原不等式得证.
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