- 等差数列
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对于函数f(x),若存在x0∈R,使f(x0)=x0成立,则称x0为f(x)的不动点。如果函数f(x)=(b,c∈N)有且只有两个不动点0,2,且f(-2)<
,
(1)求函数f(x)的解析式;
(2)已知各项不为零的数列{an}满足4Sn·=1(Sn为数列前n项和),求数列{an}的通项公式an;
(3)如果数列{an}满足a1=4,an+1=f(an),求证:当n≥2时,恒有an<3成立.
正确答案
解:(1)依题意有,化简得(1-b)x2+cx+a=0,
由韦达定理,得,解得
,
代入表达式得,
由得c<3,
又c∈N,b∈N,
若c=0,b=1,则f(x)=x,不满足题意,
∴c=2,b=2,
故。
(2)由题设得,得:
, (*)
且an≠1,用n-1代n得:,(**)
(*)与(**)两式相减得:,
即,
∴或
,
把n=1代入(*)得:,
解得a1=0(舍去)或a1=-1,
若,得a2=1,这与an≠1矛盾,
∴,即{an}是以-1为首项,-1为公差的等差数列,
∴an=-n。
(3)采用反证法,假设an≥3(n≥2),则由(1)知,
∴,
即,有
,
而当n=2时,,
∴an<3,这与假设矛盾,故假设不成立,
∴an<3。
设数列{an}的首项为a1=1,前n项和为Sn,且Sn=2n2+3n+1,n∈N*,
(1)求数列{an}的通项公式an;
(2)设数列的前n项和为Tn,是否存在最大正整数β,使得对[1,β+1)内的任意n∈N*,不等式
恒成立?若存在,求出β的值;若不存在,请说明理由.
正确答案
解:(1)∵,
∴,则
,
∴。
(2)∵,
∴,
∵在[1,β+1)(β∈N*)内单调递增,
∴,
∴,即
,
,
∴存在满足条件的最大正整数β=15,使不等式恒成立.
已知函数,数列
满足
。
(1)求数列的通项公式;
(2)令,求
及Tn;
(3)令,若
对一切
成立,求最小正整数m。
正确答案
解:(1);
(2);
;
(3),
显然,
∴,
即m的最小值为2009。
将数列{an}中的所有项按每一行比上一行多两项的规则排成如下数表:
已知表中的第一列数a1,a2,a5…构成一个等差数列,记为{bn},且b2=4,b5=10。表中每一行正中间一个数a1,a3,a7…构成数列{cn},其前n项和为Sn,
(1)求数列{bn}的通项公式;
(2)若上表中,从第二行起,每一行中的数按从左到右的顺序均构成等比数列,公比为同一个正数,且a13=1,
①求Sn;
②记M={n|(n+1)cn≥λ,n∈N*},若集合M的元素个数为3,求实数λ的取值范围。
正确答案
解:(1)设数列{bn}的公差为d,则,解得
,
所以bn=2n。
(2)①设每一行组成的等比数列的公比为q,
由于前n行共有1+3+5+…+(2n-1)=n2个数,且32<13<42,
所以a10=b4=8,所以a13=a10q3=8q3,
又a13=1,解得,
因此,
所以,,
,
因此,
解得;
②由①知,,
不等式(n+1)cn≥λ,可化为,
设,
计算得f(1)=4,f(2)=f(3)=6,f(4)=5,,
因为,
所以当n≥3时,f(n+1)<f(n),
因为集合M元素的个数为3,
所以λ的取值范围是(4,5]。
已知数列{an}满足是数列{an}的前n项和,对任意的n∈N*,有2Sn=p(2an2+an-1),p为常数。
(1)求数列{an}的通项公式;
(2)记bn=,求数列{bn}的前n项和Tn。
正确答案
解:(1)当n=1时,由
及a1=1可求得
∴
又
两式相减得
∵
∴
∴
∴{an}是以1为首项,为公差的等差数列
∴。
(2)
则
相减得
所以。
等差数列{an}中,a1=3,前n项和为Sn,等比数列{bn}各项均为正数,b1=1,且b2+S2=12,{bn}的公比q=。
(1)求an与bn;
(2)证明:。
正确答案
解:(1)由已知得
解得或
(舍去),
∴
;
(2)∵
∴
∴
∵
∴
∴
故。
已知数列{an}中,a1=2,a2=3,其前n项和Sn满足Sn+1+Sn-1=2Sn+1((n≥2,n∈N*)。
(1)求数列{an}的通项公式;
(2)设(λ为非零整数,n∈N*),试确定λ的值,使得对任意n∈N*,都有bn+1>bn成立.
正确答案
解:(1)由已知,(n≥2,n∈N*),
即(n≥2,n∈N*),且
,
∴数列是以
为首项,公差为1的等差数列,
∴.
(2)∵,
∴,要使
恒成立,
∴恒成立,
∴恒成立,
∴恒成立,
(ⅰ)当n为奇数时,即恒成立,当且仅当n=1时,
有最小值为1,∴λ<1;
(ⅱ)当n为偶数时,即恒成立,当且仅当n=2时,
有最大值-2,
∴λ>-2,即-2<λ<1,
又λ为非零整数,则λ=-1;
综上所述,存在λ=-1,使得对任意n∈N*,都有.
已知数列{an}中,a1=1,且点P(an,an+1)在直线x-y+1=0上。
(1)求数列{an}的通项公式;
(2)若函数(n∈N,且n≥2),求函数f(n)的最小值;
(3)设bn=,Sn表示数列{bn}的前n项和。试问:是否存在关于n的整式g(n),使得S1+S2+S3+…+Sn-1=(Sn-1)·g(n)对于一切不小于2的自然数n恒成立? 若存在,写出g(n)的解析式,并加以证明;若不存在,试说明理由。
正确答案
解:(1)由点P在直线x-y+1=0上,即
,且
,数列{
}是以1为首项,1为公差的等差数列
,
同样满足,所以
(2)
所以f(n)是单调递增,故f(n)的最小值是f(2)=
(3),可得
,
……
,n≥2 ,
故存在关于n的整式g(x)=n,使得对于一切不小于2的自然数n恒成立。
在数列{an}中,a1=1,3ana n﹣1+an﹣a n﹣1=0(n≥2)
(Ⅰ)证明:是等差数列;
(Ⅱ)求数列{an}的通项;
(Ⅲ)若对任意n≥2的整数恒成立,求实数λ的取值范围.
正确答案
解:(Ⅰ)将3ana n﹣1+an﹣a n﹣1=0(n≥2)
整理得:,
所以是以1为首项,3为公差的等差数列.
(Ⅱ)由(Ⅰ)可得:,所以
.
(Ⅲ)若恒成立,即
恒成立,整理得:
.
令,则可得
.
因为n≥2,所以 >0,即{cn}为单调递增数列,所以c2最小,
,
所以λ的取值范围为.
已知等差数列{an}的前n项中,a1是最小的,且a1+a4=6,a2a3=5,Sn=150,求n的值.
正确答案
设等差数列的公差为d,可得,
解之可得,或
,
由于a1是最小的故取,
故可得Sn=-3n+×4=150,
解之可得n=10,或n=(舍去),
故n的值为:10
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