- 等差数列
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等差数列{an}的前n项和记为Sn,已知a2=-6,a6=2.
(1)求数列{an}的通项公式;
(2)29是不是这个数列的项?100是不是这个数列的项?如果是,是第几项?
(3)求Sn的最小值及其相应的n的值.
正确答案
(1)设公差为d,则由a2=-6,a6=2可得 2=-6+4d,故 d=2,∴a1=a2-d=-8,
∴an=a1+(n-1)d=2n-10.
(2)令2n-10=29,解得n=(舍去),故29不是此数列的项.
令2n-10=100,解得 n=50,故100是这个数列的第55项.
(3)由通行公式可得,此数列为递增数列,令an=0,n=5,故数列的前4项为负数,第五项为零,从第六项开始为正数,
故前4项或前五项的和最小,即当n=4或n=5时,Sn=4a1+d=-32+6×2=-20.
把正整数排列成如图所示的数阵.
(Ⅰ)求数阵中前10行所有的数的个数及第10行最右边的数;
(Ⅱ)求第n行最左边及最右边的数;
(Ⅲ)2007位于数阵的第几行的第几个数(从左往右数).
正确答案
(Ⅰ)数阵的第n行有n个数,所以前10行的数的个数有:1+2+3+…+10=55.
又正整数列第n个数前(包括第n个数)所有数的个数为n,
所以第10行最右边的数为55. …(2分)
(Ⅱ)前n行所有个数为:1+2+3+…+n=n(n+1),…(4分)
所以,第n行最右边的数为 n(n+1).
第n行最左边的数为n(n+1)-(n-1)=
n2-
n+1. …(6分)
(Ⅲ)又n=63时,第63行最左边的数为:×63×62+1=1954,
第63行最右边的数为:×64×63=2016,…(8分)
所以2007位于第63行.
又因为2007-1954=53,故2007位于第63行的第54位. …(10分)
已知在数列{an}中,a1=1,an+1=2an(n∈N+),数列{bn}是公差为3的等差数列,且b2=a3.
(I)求数列{an}、{bn}的通项公式;
(II)求数列{an-bn}的前n项和sn.
正确答案
(I)∵an+1=2an(n∈N+),a1=1,
∴数列{an}是公比为2的等比数列,
∴an=1×2n-1;…3分
∵等差数列{bn}的公差为3,b2=a3=22=4,
∴bn=b2+(n-2)×3=3n-2…6分
(II)Sn=(a1-b1)+(a2-b2)+…+(an-bn)
=(a1+a2+…+an)-(b1+b2+…+bn)…8分
=-
…10分
=2n-n2+
-1…12分
记公差d≠0的等差数列{an}的前n项和为Sn,已知a1=2+,S3=12+3
.
(1)求数列{an}的通项公式an及前n项和Sn;
(2)记bn=an-,若自然数n1,n2,…,nk,…满足1≤n1<n2<…<nk<…,并且b n1,b n2,…,b nk,…成等比数列,其中n1=1,n2=3,求nk(用k表示);
(3)试问:在数列{an}中是否存在三项ar,as,at(r<s<t,r,s,t∈N*)恰好成等比数列?若存在,求出此三项;若不存在,请说明理由.
正确答案
(1)因为a1=2+,S3=3a1+3d=12+3
,所以d=2.
所以an=a1+(n-1)d=2n+,Sn=
=
=n2+(
+1)n;
(2)因为bn=an-=2n,所以bnk=2nk.
又因为数列{bnk}的首项bn1=b1=2,
公比q==
=3,所以bnk=2•3k-1.
所以2nk=2•3k-1,即nk=3k-1.
(3)假设存在三项ar,as,at成等比数列,则as2=ar•at,
即有(2s+)2=(2r+
)(2t+
),整理得(rt-s2)
=2s-r-t.
若rt-s2≠0,则=
,因为r,s,t∈N*,所以
是有理数,
这与为无理数矛盾;
若rt-s2=0,则2s-r-t=0,从而可得r=s=t,这与r<s<t矛盾.
综上可知,不存在满足题意的三项ar,as,at.
已知等差数列{an}的公差为d,且a2=3,a5=9,数列{bn}的前n项和为Sn,且Sn=1-bn(n∈N*)
(1)求数列{an},{bn}的通项公式;
(2)记cn=anbn 求证:数列{cn}的前n项和 Tn≤1.
正确答案
(1)依题意,d==2,故a1=a2-d=1,
∴an=2n-1(n∈N*)…1分
在Sn=1-bn中,令n=1,得b1=
,
当n≥2时,Sn=Sn=1-bn,Sn-1=1-
bn-1,
两式相减得bn=bn-1-
bn,
∴=
(n≥2)…4分
∴bn=•(
1
3
)n-1=(n∈N*)…5分
(2)cn=anbn=(2n-1)•(
1
3
)n…6分
Tn=1×(
1
3
)1+3×(
1
3
)2+5×(
1
3
)3+…+(2n-3)×(
1
3
)n-1+(2n-1)×(
1
3
)n,
Tn=1×(
1
3
)2+3×(
1
3
)3+…+(2n-3)×(
1
3
)n+(2n-1)×(
1
3
)n+1…7分,
两式相减得:
Tn=
+2[(
1
3
)2+(
1
3
)3+…+(
1
3
)n]-(2n-1)×(
1
3
)n+1
=+2×
-(2n-1)×(
1
3
)n+1…9分,
∴Tn=1-(
1
3
)n×(n+1)…11分
∵n∈N*,
∴Tn≤1…12分
等差数列{an}的前n项和为Sn,已知a2=2,S5=0,求
(1)该数列{an}的通项公式an(2)当n为何值时,Sn取得最大值.
正确答案
(1)等差数列{an}的前n项和为Sn,
∵a2=2,S5=0,
∴
解得a1=4,d=-2
∴an=4+(n-1)×(-2)=6-2n
(2)Sn=na1+=4n-n(n-1)=-n2+5n
=-(n-)2+
∵n∈N*,
∴当n=2或n=3时,
Sn取得最大值6.
如图所示,流程图给出了无穷整数数列{an}满足的条件,a1∈N+,且当k=5时,输出的S=-;当k=10时,输出的S=-
.
(1)试求数列{an}的通项公式an;
(2)是否存在最小的正数M使得Tn≤M对一切正整数n都成立,若存在,求出M的值;若不存在,请说明理由.
正确答案
(1)由题设知
又∵{an}是等差数列,设公差为d,
∴即
两式相减得:a1(a11-a6)=-90,即a1d=-18
又∵a1d=a1(a1+5d)=a12-90,∴a12=81,
∴a1=9,a1=-9舍,∴d=-2,∴an=11-2n
(2)Tn=+
+
+…+
.①
①式两边同乘得
Tn=
+
+…+
+
.②
②-①得(1-)Tn=
+
+
…+
-
.
∴Tn=9-2(
+
+…+
)-
=9-2(1-
)-
∴Tn=14+
又∵Tn+1-Tn=-
=
.
当n≥5时,∵Tn+1-Tn<0;当n≤4时,
∵Tn+1-Tn>0∴当n=5时,Tn有最大值.
∵Tn≤M恒成立,∴M≥,
∴M的最小值为.
已知数列{an}是等差数列,且a3=5,a5=9,Sn是数列{an}的前n项和.
(1)求数列{an}的通项公式an及前n项和Sn;
(2)若数列{bn}满足bn=,且Tn是数列{bn}的前n项和,求bn与Tn.
正确答案
(1)设等差数列{an}的公差为d,
由题意可知:,解得:a1=1,d=2
∴an=a1+(n-1)d=1+2(n-1)=2n-1,
Sn==
=n2.
(2)由(1)得,Sn=n2,
∴bn==
=
-
已知{an}是一个等差数列,且a2=1,a5=-5,
(1)求数列{an}的通项公式;
(2)求{an}前n项和Sn的最大值.
正确答案
解:(1)设{an}的公差为d,
由已知条件,得,解得
,
所以an=a1+(n-1)d=-2n+5。
(2),
所以n=2时,Sn取到最大值4.
等差数列{an}中,a2=-1且 a4=3,求等差数列{an}的通项公式.
正确答案
设等差数列{an}的首项为a1,公差为d,则a1+d=a2=-1,a1+3d=a4=3,
联立解得:a1=-3,d=2.
∴an=2n-5.
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