- 等差数列
- 共11217题
已知数列满足
(
为常数,
)
(1)当时,求
;
(2)当时,求
的值;
(3)问:使恒成立的常数
是否存在?并证明你的结论.
正确答案
(1);(2)
;(3)存在
试题分析:(1)由,所以
,
.所以数列
是一个等差数列.首项为2,公差为6,所以可求得通项公式.
(2)由,由于需要求
的值,所以考虑数列
的周期性,通过列举即可得到数列
的周期为6.从而可求得
的值.
(3)假设存在常数使得
恒成立.由
,向前递推一个式子,再利用
将得到两个关于
的等式,从而消去一个即可得到
,或
.由于
.所以只有
.再结合已知即可得到结论.
试题解析:(1)
(2) ,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
,我们发现数列为一周期为6的数列.事实上,由
有
,
.……8分(理由和结论各2分)
因为 ,所以
.
(3)假设存在常数,使
恒成立.
由 ①,
及,有
②
1式减2式得.
所以,或
.
当,
时,数列{
}为常数数列,不满足要求.
由得
,于是
,即对于
,都有
,所以
,从而
.
所以存在常数,使
恒成立.
已知二次函数f(x)=px2+qx(p≠0),其导函数为f'(x)=6x-2,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.
(1)求数列{an}的通项公式.
(2)若cn=(an+2),2b1+22b2+23b3+…+2nbn=cn,求数列{bn}的通项公式.
正确答案
(1) an=6n-5 (2) bn=
【思路点拨】(1)根据二次函数的导函数为f'(x)=6x-2,可求f(x)=3x2-2x,所以Sn=3n2-2n.由Sn可求an.
(2)根据an求cn,求出cn代入2b1+22b2+23b3+…+2nbn=cn中可求出bn,注意n=1与n≥2的讨论.
解:(1)已知二次函数f(x)=px2+qx(p≠0),
则f'(x)=2px+q=6x-2,故p=3,q=-2,
所以f(x)=3x2-2x.
点(n,Sn)(n∈N*)均在函数y=f(x)的图象上,
则Sn=3n2-2n,当n=1时,a1=S1=1;
当n≥2时,an=Sn-Sn-1=6n-5,
故数列{an}的通项公式:an=6n-5.
(2)由(1)得,cn=(an+2)=2n-1,
2b1+22b2+23b3+…+2nbn=2n-1,
当n=1时,b1=,
当n≥2时,2b1+22b2+23b3+…+2n-1bn-1+2nbn
=2n-1,
2b1+22b2+23b3+…+2n-1bn-1=2(n-1)-1,
两式相减得:bn==21-n,
故数列{bn}的通项公式:bn=
在正项等比数列中,公比
,
且
和
的等比中项是
.
(1)求数列的通项公式;
(2)若,判断数列
的前
项和
是否存在最大值,若存在,求出使
最大时
的值;若不存在,请说明理由.
正确答案
(1);(2)存在
使
最大.
试题分析:(1)由且
和
的等比中项是
得到
,解出
.根据
,得到
,又因为
,所以
,那么
,得到
,所以数列
通项公式是
;(2)由对数的运算
,由于
,所以
,所以
,那么数列
是以首项为
,公差为
的等差数列,那么
,所以当
使
最大.
试题解析:(1)解:依题意:,
又 ,且公比
,
解得 。
∴ ,
∴
∴ .
(2)∵ ,
∴
∵当时,
,当
时,
,当
时,
∴ .
∴ 有最大值,此时
或
.
设{an}是公比不为1的等比数列,其前n项和为Sn,且a5,a3,a4成等差数列.
(1)求数列{an}的公比;
(2)证明:对任意k∈N*,Sk+2,Sk,Sk+1成等差数列.
正确答案
(1)q=-2(2)见解析
(1)设数列{an}的公比为q(q≠0,q≠1),
由a5,a3,a4成等差数列,得2a3=a5+a4,
即2a1q2=a1q4+a1q3,
由a1≠0,q≠0得q2+q-2=0,解得q=-2或1(舍去),所以q=-2.
(2)法一 对任意k∈N*,
Sk+2+Sk+1-2Sk=(Sk+2-Sk)+(Sk+1-Sk)
=ak+1+ak+2+ak+1
=2ak+1+ak+1·(-2)=0,
所以,对任意k∈N*,Sk+2,Sk,Sk+1成等差数列.
法二:对任意k∈N*,2Sk=,
Sk+2+Sk+1=+
=
,
2Sk-(Sk+2+Sk+1)=-
= [2(1-qk)-(2-qk+2-qk+1)]=
(q2+q-2)=0,
因此,对任意k∈N*,Sk+2,Sk,Sk+1成等差数列.
若(z-x)2-4(x-y)(y-z)=0,求证:x,y,z成等差数列.
正确答案
证明:∵(z-x)2-4(x-y)(y-z)=(x+z)2-2•2y(z+x)+4y2
=(z+x-2y)2=0
∴2y=x+z,
∴x,y,z成等差数列.
等差数列的首项为23,公差为整数,且第6项为正数,从第7项起为负数。
(1)求此数列的公差d;
(2)当前n项和是正数时,求n的最大值。
正确答案
(1)-4; (2)12.
试题分析:(1)要熟知通项公式,由第6项为正数,从第7项起为负数确定d的范围,再由是整数确定其值;(2)运用求和公式
求得
,且是正数,解得n,注意取整数.
试题解析:(1)为整数,
(2)的最大值为12.
根据如图所示的程序框图,将输出的x,y值依次分别记为x1,x2,…,xn,…,x2008;y1,y2,…,yn,…,y2008.
(1)求数列{xn}的通项公式.
(2)写出y1,y2,y3,y4,由此猜想出数列{yn}的一个通项公式yn,并证明你的结论.
(3)求zn=x1y1+x2y2+…+xnyn(n∈N*,n≤2008).
正确答案
(1) xn=2n-1(n∈N*,n≤2008)
(2) yn=3n-1(n∈N*,n≤2008),证明见解析
(3) zn=(n-1)·3n+1+3-n2(n∈N*,n≤2008)
(1)由框图,知数列{xn}中,x1=1,xn+1=xn+2,
∴xn=1+2(n-1)=2n-1(n∈N*,n≤2008).
(2)y1=2,y2=8,y3=26,y4=80.
由此,猜想yn=3n-1(n∈N*,n≤2008).
证明:由框图,知数列{yn}中,yn+1=3yn+2,
∴yn+1+1=3(yn+1),∴=3,y1+1=3,
∴数列{yn+1}是以3为首项,3为公比的等比数列,
∴yn+1=3·3n-1=3n,
∴yn=3n-1(n∈N*,n≤2008).
(3)zn=x1y1+x2y2+…+xnyn
=1×(3-1)+3×(32-1)+…+(2n-1)(3n-1)
=1×3+3×32+…+(2n-1)·3n-[1+3+…+(2n-1)]
记Sn=1×3+3×32+…+(2n-1)·3n ①
则3Sn=1×32+3×33+…+(2n-1)·3n+1 ②
①-②,得-2Sn=3+2·32+2·33+…+2·3n-(2n-1)·3n+1
=2(3+32+…+3n)-3-(2n-1)·3n+1
=2×-3-(2n-1)·3n+1
=3n+1-6-(2n-1)·3n+1
=2(1-n)·3n+1-6,
∴Sn=(n-1)·3n+1+3.
又1+3+…+(2n-1)=n2,
∴zn=(n-1)·3n+1+3-n2(n∈N*,n≤2008).
已知数列的前n项和
(1)求数列的通项公式,并证明
是等差数列;
(2)若,求数列
的前
项和
.
正确答案
(1) 通项公式,证明过程详见试题解析;(2)
.
试题分析:(1) 先根据,求出当
时
的表达式;再验证
时是否满足;证明
是等差数列,即证明
是定值即可;(2)先求出
的表达式,再用裂项相消法求数列前n项和.
试题解析:(1)当时,
3分
当时,
适合上式,所以
4分
因为当时,
为定值,
所以是等差数列 6分
(2),
所以
所以 10分
设{an}是公比大于1的等比数列,Sn为数列{an}的前n项和.已知S3=7,且a1+3,3a2,a3+4构成等差数列.
(1)求数列{an}的通项公式;
(2)令bn=ln a3n+1,n=1,2,…,求数列{bn}的前n项和Tn.
正确答案
(1)an=2n-1(2)ln 2
(1)依题意,得
解得a2=2.
设等比数列{an}的公比为q,由a2=2,可得a1=,a3=2q.
又S3=7,可知+2+2q=7,即2q2-5q+2=0,
解得q=2或.
由题意,得q>1,∴q=2,∴a1=1.
故数列{an}的通项是an=2n-1.
(2)由于bn=ln a3n+1,n=1,2,…,
由(1)得a3n+1=23n,
∴bn=ln 23n=3n ln 2,
又bn+1-bn=3ln 2,
∴数列{bn}是等差数列.
∴Tn=b1+b2+…+bn==
ln 2.
故Tn=ln 2.
已知数列{an}的前n项和为Sn,且满足Sn=n2,数列{bn}满足bn=,Tn为数列{bn}的前n项和.
(1)求数列{an}的通项公式an和Tn;
(2)若对任意的n∈N*,不等式λTn<n+(-1)n恒成立,求实数λ的取值范围.
正确答案
(1)an=2n-1.(2)(-∞,0).
(1)当n=1时,a1=S1=1,当n≥2时,an=Sn-Sn-1=2n-1,验证当n=1时,也成立;所以an=2n-1.
bn==
,
所以Tn=.
(2)由(1)得λ<,
当n为奇数时,λ<=2n-
-1恒成立,
因为当n为奇数时,2n--1单调递增,
所以当n=1时,2n--1取得最小值为0,此时,λ<0.
当n为偶数时,λ<=2n+
+3恒成立,
因为当n为偶数时,2n++3单调递增,
所以当n=2时,2n++3取得最小值为
.此时,λ<
.
综上所述,对于任意的正整数n,原不等式恒成立,λ的取值范围是(-∞,0).
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