- 等差数列
- 共11217题
在数列{an}中,a2+1是a1与a3的等差中项,设=(1,2),
=(an,an+1),且满足
∥
.
(1)求数列{an}的通项公式;
(2)记数列{an}的前n项的和为Sn,若数列{bn}满足bn=anlog2(sn+2),试求数列{bn}的前n项的和Tn.
正确答案
(1)因为=(1,2),
=(an,an+1),
∥
,
所以an+1=2an,数列{an}是等比数列,公比为2,
又a2+1是a1与a3的等差中项,
2(a2+1)=a1+a3,即2(2a1+1)=5a1,
解得a1=2,
数列{an}的通项公式an=2•2n-1=2n;
(2)数列{an}的前n项的和为Sn==2n+1-2,
数列{bn}满足bn=anlog2(sn+2)=2nlog2(2n+1-2+2)=2n•(n+1),
Tn=2×21+3×22+4×23+…+(n+1)•2n…①,
①×2得2Tn=2×22+3×23+4×24+…+(n+1)•2n+1…②,
①-②得,-Tn=2×21+22+23+…+2n-(n+1)•2n+1
=2-(n+1)•2n+1+
=2-(n+1)•2n+1+2n+1-2
=-n•2n+1,
数列{bn}的前n项的和Tn=n•2n+1.
设数列{an}的前n项积为Tn,且Tn=2-2an(n∈N*).
(Ⅰ)求证数列{}是等差数列;
(Ⅱ)设bn=(1-an)(1-an+1),求数列{bn}的前n项和Sn.
正确答案
(Ⅰ)∵Tn=2-2an
∴T1=2-2T1
∴T1=
∴=
(1分)
由题意可得:Tn=2-2 ⇒Tn•Tn-1=2Tn-1-2Tn(n≥2),
所以-
=
(6分)
∴数列{}是以
为公差,以
为首项的等差数列
(Ⅱ)∵数列{}为等差数列,
∴=
,
∴an=,(8分)
∴bn=(10分),
∴Sn=+
+…+
=(
-
)+(
-
)+…+(
-
)=
-
=
(12分)
已知正项数列{an}的首项a1=1,前n项和Sn满足an=+
(n≥2).
(Ⅰ)求证:{}为等差数列,并求数列{an}的通项公式;
(Ⅱ)记数列{}的前n项和为Tn,若对任意的n∈N*,不等式4Tn<a2-a恒成立,求实数a的取值范围.
正确答案
(I)∵an=+
∴sn-sn-1=+
∴-
=1
∴数列{}是首项为1,公差为1的等差数列
∴=1+(n-1)=n
∴sn=n2
∴an=+
=n+n-1=2n-1(n≥2)
当n=1时,a1=1也适合
∴an=2n-1
(II)∵=
=
(
-
)
∴Tn=(1-
+
-
+…+
-
)=
(1-
)
=
∴Tn<
∵4Tn<a2-a恒成立
∴2≤a2-a,解得a≥2或a≤-1
已知数列{an}、{bn}满足:a1=,bn+1=
an+bn=1.
(1)求证:数列{}是等差数列;
(2)求数列{an}的通项公式;
(3)设sn=a1a2+a2a3+a3a4+…anan+1,若4aSn<bn对于n∈N*恒成立,试求实数a的取值范围.
正确答案
(1)由an+bn=1,得bn=1-an,
依题意bn+1==
=
∴
-
=
-
=-
-1+
=-1∵a1=
,∴b1=
,
=-4,∴数列{
}是以-4为首项公差为-1的等差数列
(2)由(1)知=-4+(n-1)(-1)=-n-3,
则bn=-+1=
,an=1-bn=1-
=
(3)Sn=a1a2+a2a3+…+anan+1=+
+
=
-
+
-
+
-
=
-
=
∴4aSn-bn=
-
=
依题意可知(a-1)n2+(3a-6)n-8<0恒成立,令f(n)=(a-1)n2+(3a-6)n-8
当a=1时,f(n)=-3n-8<0恒成立
当a>1时,由二次函数性质知f(n)<0不可能成立
当a<1时,此二次函数的对称轴为x=-=-
(1-
)<0
则f(n)在n∈N*上是单调递减,∴要使f(n)<0对n∈N*恒成立
必须且只须f(1)<0即4a-15<0,∴a<,又a<1∴a<1
综上a≤1,4aSn≤bn对于n∈N*恒成立.
在直角坐标系中,O是坐标原点,P1(x1,y1)、P2(x2,y2)是第一象限的两个点,若1,x1,x2,4依次成等差数列,而1,y1,y2,8依次成等比数列,则△OP1P2的面积是______.
正确答案
因为P1(x1,y1)、P2(x2,y2)是第一象限的两个点,所以x1,x2,y1,y2均为正数,
由1,x1,x2,4依次成等差数列,设其公差为d,则4=1+3d,所以d=1,所以,x1=2,x2=3.
由1,y1,y2,8依次成等比数列,设其公比为q,则8=1×q3,所以q=2,所以y1=2,y2=4
所以P1(2,2),P2(3,4),
所以|OP1|==2
,|OP2|=
=5
|P1P2|==
,
所以cos∠P1OP2==
所以sin∠P1OP2=,
所以S△P1OP2=×2
×5×
=1.
故答案为1.
故选A.
数列{an}中,a1=,前n项和Sn满足Sn+1-Sn=(
)n+1(n∈)N*.
(Ⅰ)求数列{a n}的通项公式a n以及前n项和Sn
(Ⅱ)若S1,t(S1+S2),3(S2+S3)成等差数列,求实数t的值.
正确答案
(Ⅰ)由Sn+1-Sn=()n+1得an+1=(
)n+1(n∈N*);
又a1=,故an=(
)n(n∈N*)
从而sn==
[1-(
)n](n∈N*).
(Ⅱ)由(Ⅰ)可得S1=,S2=
,S3=
.
从而由S1,t(S1+S2),3(S2+S3)成等差数列可得:+3×(
+
)=2×(
+
)t,解得t=2.
数列 的前
项和为
,数列
的前
项的和为
,
为等差数列且各项均为正数,
,
,
(Ⅰ)求证:数列是等比数列;
(Ⅱ)若,
,
成等比数列,求
.
正确答案
(1)证明如下(2)
(1)当时,
∴,即
又
∴是公比为3的等比数列
(2)由(1)得:
设的公差为
(
), ∵
,∴
依题意有,
,
∴
,得
,或
(舍去)
故
已知等差数列{an}中,公差d>0,其前n项和为Sn,且满足a2•a3=45,a1=a4=14.
(1)求数列{an}的通项公式;
(2)设由bn=(c≠0)构成的新数列为{bn},求证:当且仅当c=-
时,数列{bn}是等差数列;
(3)对于(2)中的等差数列{bn},设cn=(n∈N*),数列{cn}的前n项和为Tn,现有数列{f(n)},f(n)=Tn•(an+3-
)•0.9n(n∈N*),是否存在n0∈N*,使f(n)≤f(n0)对一切n∈N*都成立?若存在,求出n0的值,若不存在,请说明理由.
正确答案
(1)∵等差数列{an}中,公差d>0,
∴⇒
⇒
⇒d=4⇒an=4n-3(3分)
(3分)
(2)Sn==n(2n-1),bn=
=
,
由2b2=b1+b3得 =
+
,化简得2c2+c=0,c≠0,
∴c=-
反之,令 c=-,即得bn=2n,显然数列{bn}为等差数列,
∴当且仅当 c=-时,数列{bn}为等差数列.(9分)
(3)cn==
=
-
,∴Tn=1-
+
-
+…+
-
f(n)=Tn•(an+3-)•0.9n=
•(4n-
) •0.9n=4(n-1)•0.9n(11分)
∵f(n+1)-f(n)=4•0.9n[0.9n-(n-1)]=4•0.9n[1-0.1n]n∈N+
∴当n<10时,f(n+1)>f(n),当n=10时,f(n+1)=f(n),当n>10时,f(n+1)<f(n),
f(n)max=f(10)=f(11),(13分)
∴存在n0=10或11,使f(n)≤f(n0)对一切n∈N*都成立.(14分)
已知数列{an}满足a1=1,且an=2an-1+2n(n≥2且n∈N*).
(1)求证:数列{}是等差数列;
(2)求数列{an}的通项公式.
正确答案
证明:(1)∵an=2an-1+2n,两边同时除以2n,可得=
+1
∴-
=1,又
=
∴数列{}是以
为首项,以1为公差的等差数列;
(2)由(1)可知=
+n-1=n-
∴an=(n-)•2n
如果一个数列的各项的倒数成等差数列,我们把这个数列叫做调和数列
(1)若a2,b2,c2成等差数列,证明b+c,c+a,a+b成调和数列;
(2)设Sn是调和数列{}的前n项和,证明对于任意给定的实数N,总可以找到一个正整数m,使得当n>m时,Sn>N.
正确答案
证明:(1)欲证b+c,c+a,a+b成调和数列,
只须证=
+
只须证2(b+c)(a+b)=(c+a)(a+b)+(c+a)(b+c)
化简后,只须证2b2=a2+c2
因为a2,b2,c2成等差数列,所以2b2=a2+c2成立
所以b+c,c+a,a+b成调和数列
(2)Sn=1++
+…+
对于任一给定的N,欲使Sn>N,
只须1+>N,
即k>2(N-1),
取m=[22(N-1)]+1(其中[22(N-1)]表示22(N-1)的整数部分),
则当n>m时,Sn>N.
(本题解法和答案不唯一)
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