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题型:简答题
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简答题

已知等差数列{an}的公差d>0,且a2,a5是方程x2-12x+27=0的两根,数列{bn}的前n项和为Tn,且Tn=1-bn

(1)求数列{an}、{bn}的通项公式;

(2)设数列{an}的前n项和为Sn,试比较与Sn+1的大小,并说明理由。

正确答案

解:(1)由

又∵的公差d大于0,

从而

又已知,令n=1,得

,当n≥2时,

两式相减,得(n≥2),

(2)∵

以下比较的大小:

当n=1时,

当n=2时,

当n=3时,

当n=4时,

猜想:n≥4时,

下面用数学归纳法证明:

①当n=4时,已证;

②假设n=k(k∈N*,k≥4)时,,即

那么,n=k+1时,

∴n=k+1时,也成立,

由①②可知,n∈N*,n≥4时,

综上所述,当n=1,2,3时,;当n≥4时,

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简答题

对于数列{an},规定数列{△an}为数列{an}的一阶差分数列,其中△an=an+1-an(n∈N*);一般地,规定为{an}的k阶差分数列,其中,且

(1)

(2)若数列的首项,且满足 ,求数列的通项公式;

(3)在(2)的条件下,判断是否存在最小值,若存在求出其最小值,若不存在说明理由。

正确答案

解:(1)依题意,

(2)

     

(3)∵

,则

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简答题

已知数列{an}满足:a1=1,a2=a(a>0),数列{bn}满足bn=ana n+1(n∈N*)

(Ⅰ)若{an}是等差数列,且b3=12,求数列{an}的通项公式.

(Ⅱ)若{an}是等比数列,求数列{bn}的前n项和Sn

(Ⅲ)若{bn}是公比为a﹣1的等比数列时,{an}能否为等比数列?若能,求出a的值;若不能,请说明理由.

正确答案

解:(Ⅰ)∵{an}是等差数列a1=1,a2=a,bn=ana n+1,b3=12

∴b3=a3a4=(a1+2d)((a1+3d)=(1+2d)(1+3d)=12

即d=1或d=

又因a=a1+d=1+d>0得d>﹣1

∴d=1

∴an=n

(Ⅱ){an}是等比数列,首项a1=1,a2=a,

故公比

所以an=a n﹣1

代入{bn}的表达式得bn=ana n+1=a 2n﹣1,可得

∴数列{bn}是以a为首项,公比为 a2的等比数列

故Sn=

(Ⅲ){an}不能为等比数列,理由如下:

∵bn=ana n+1,{bn}是公比为a﹣1的等比数列

∴a3=a﹣1

假设{an}为等比数列,由a1=1,a2=a得

a3=a2

所以a2=a﹣1

因此此方程无解,

所以数列一定不能等比数列.

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简答题

已知各项均为正数的数列{an}满足:a1=3,(n∈N*),设,Sn=b12+b22+…+bn2

(1)求数列{an}的通项公式;

(2)求证:Sn

正确答案

解:(1)∵

(2)∵

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简答题

已知函数,数列{an}的前n项和为Sn,点(n,Sn)(n∈N*)均在函数y=f(x)的图象上,

(Ⅰ)求数列{an}的通项公式an

(Ⅱ)令,求数列{bn}的前n项和为Tn

(Ⅲ)令,证明:2n<c1+c2+…+cn<2n+

正确答案

(Ⅰ)解:∵点(n,Sn)在f(x)的图象上,

当n≥2时,

当n=1时,a1=S1=2符合上式,

∴an=n+1(n∈N*);

(Ⅱ)解:

由①-②,得

(Ⅲ)证明:由

∴c1+c2+cn+…+cn>2n,

∴c1+c2+…+cn

∴2n<c1+c2+…+cn成立。

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简答题

是否存在常数k和等差数列{an},使kan2-1=S2n-Sn+1恒成立,其中Sn为{an}的前n项和?若存在,试求出常数k和数列{an}的通项;若不存在,试说明理由。

正确答案

解:设存在常数k和等差数列{an}满足条件,

令an=pn+q(p,q为常数),

∴S2n-Sn+1

由题设

上式对n∈N+恒成立,因而有

 由①知,p=0或

若p=0,由②得q=0,不合题意,

∴p≠0,将代入②,得

代入③,得

∴存在常数及等差数列{an}满足条件,{an}的通项公式为

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简答题

设数列{an}满足an+1=an2-nan+1,n=1,2,3,…,

(Ⅰ)当a1=2时,求a2,a3,a4,并由此猜想出an的一个通项公式;

(Ⅱ)当a1≥3时,证明对所有的n≥1,有

(ⅰ)an≥n+2;

(ⅱ)

正确答案

解:(Ⅰ)由,得

,得

,得

由此猜想an的一个通项公式:

(Ⅱ)(ⅰ)用数学归纳法证明:

①当,不等式成立;

②假设当n=k时不等式成立,即

那么,

也就是说,当n=k+1时,

根据①和②,对于所有n≥1,有

(ⅱ)由及(ⅰ),对k≥2,

于是

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简答题

正实数数列{an}中,a1=1,a2=5,且{an2}成等差数列。

 (I)证明数列{an}中有无穷多项为无理数;

 (Ⅱ)当n为何值时,an为整数,并求出使an<200的所有整数项的和。

正确答案

解:(Ⅰ)由已知有an2=1+24(n-1),从而an=

,则

用反证法证明这些an都是无理数

假设为有理数,则an必为正整数,且

矛盾

所以都是无理数

即数列{an}中有无穷多项为无理数;

(Ⅱ)要使an为整数,由(an-1)(an+1)=24(n-1)可知an-1,an+1同为偶数,且其中一个必为3的倍数

所以有an-1=6m或an+1=6m

当an=6m+1时,有an2=36m2+12m+1=1+12m(3m+1) (m∈N),又m(3m+1)必为偶数,所以an=6m+1(m∈N)满足an2=1+24(n-1)

时,an为整数

同理an=6m-1(m∈N*)有a2n=36m2-12m+1=1+12m· (3m-1)(m∈N*)

也满足an2=1+24(n-1)

时,an为整数

显然an=6m-1(m∈N*)和an=6m+1(m∈N)是数列中的不同项

所以当N*)时,an为整数

由an=6m+1<200(m∈N)有0≤m≤33

由an=6m-1<200(m∈N*)有1≤m≤33

设an中满足an<200的所有整数项的和为S,则

S=(5+11+…+197)+(1+7+13+…+199)

6733。

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简答题

设各项均为正数的数列{an}的前n项和为Sn,已知2a2=a1+a3,数列{}是公差为d的等差数列。

(I)求数列{an}的通项公式(用n,d表示);

(Ⅱ)设c为实数,对满足m+n=3k且m≠n的任意正整数m,n,k,不等式Sm+Sn>cSk都成立,求证:c的最大值为

正确答案

解:(I)由题设知

则当时,

解得

故当

所以数列的通项公式为

(Ⅱ)由

于是对满足题设的m,n,k,m≠n,有

所以c的最大值

另一方面,任取实数

设k为偶数,

则m,n,k符合条件,且

于是只要

即当时,就有

所以满足条件的

从而

因此c的最大值为

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简答题

已知函数f(x)=kx+m,当x∈[a1,b1]时,f(x)的值域为[a2,b2],当x∈[a2,b2]时,f(x)的值域为[a3,b3],依次类推,一般地,当x∈[an-1,bn-1]时,f(x)的值域为[an,bn],其中k,m为常数,且a1=0,b1=1,

(Ⅰ)若k=1,求数列{an},{bn}的通项公式;

(Ⅱ)若m=2,问是否存在常数k>0,使得数列{bn}满足?若存在,求k的值;若不存在,请说明理由;

( Ⅲ)若k<0,设数列{an},{bn}的前n项和分别为Sn,Tn,求(T1+T2+…+ T2010)-(S1+S2+…+S2010)。

正确答案

解:(Ⅰ)因为f(x)=x+m,

当x∈[an-1,bn-1]时,f(x)为单调增函数,所以其值域为[an-1+m,bn-1+m],

于是an=an-1+m,bn=bn-1+m(n∈N*,n≥2),

又a1=0,b1=1,

所以an=(n-1)m,bn=1+(n-1)m。 

(Ⅱ)因为f(x)=kx+m(k>0),

当x∈[an-1,bn-1]时,f(x)为单调增函数,

所以f(x)的值域为[kan-1+m,kbn-1+m],

因m=2,则bn= kbn-1+2(n≥2),

假设存在k>0,使得数列{bn}满足

,得4=4k+2,则符合。

(Ⅲ)因为k<0,x∈[an-1,bn-1]时,f(x)为单调减函数,

所以f(x)的值域为[kbn-1+m,kan-1+m],

于是an=kbn-1+m,bn=kan-1+m(n∈N*,n≥2),

则bn-an=-k(bn-1-an-1),

则有

进而有

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