- 等差数列
- 共11217题
数列的前
项和为
,若
,点
在直线
上.
⑴求证:数列是等差数列;
⑵若数列满足
,求数列
的前
项和
;
⑶设,求证:
.
正确答案
(1)证明过程详见解析;(2);(3)证明过程详见解析.
试题分析:本题考查等比数列、等差数列、不等式等基础知识,考查运算能力、推理论证能力.第一问,由于点在直线上,所以将点代入得到与
的关系式,两边同除以
,凑出新的等差数列,并求出首项个公差;第二问,先利用第一问的结论求出
的通项公式,得到
的表达式,由
求
,将得到的结论代入到
中,用错位相减法求
,在解题过程中用到了等比数列的前n项公式;第三问,先将第二问的结论代入,利用分组求和的方法先求出
,当
时,具体比较结果与
的大小,当
时,得到的数都比
的结果大,所以都大于
,所以不等式成立.
试题解析:(1)∵点在直线
(
)上,
∴,
两边同除以,得
,
,
于是,是以3为首项,1为公差的等差数列.
(2)∵,∴
,
∴当时,
,
当时,
,
∴
∴,
∴
∴
∴
∴.
(3)∵,
∴
当时,
,
当时,
,
当时,
,
所以.
已知成等差数列,
成等比数列, 则椭圆
的准线方程为 ______
正确答案
略
(本题满分 13分)
集合为集合
的
个不同的子集,对于任意不大于
的正整数
满足下列条件:
①,且每一个
至
少含有三个元素;
②的充要条件是
(其中
)。
为了表示这些子集,作行
列的数表(即
数表),规定第
行第
列数为:
。
(1)该表中每一列至少有多少个1;若集合,请完成下面
数表(填符合题意的一种即可);
(2)用含的代数式表示
数表
中1的个数
,并证明
;
(3)设数列前
项和为
,数列
的通项公式为:
,证明不等式:
对任何正整数
都成立。
正确答案
(1)见解析。
(2),证明见解析。
(3)证明见解析。
(1)根据条件①每个中至少含有三个元素,作出的数表每一列至少有三个1。
数表如下:
(2)题设条件①中的表明的一条对角线上数字都是0,题设条件②表明除对角线以外,
与
恰好一个为1,而另一个为0,即数表中除该对角线以外,0与1各占一半,故数表中共有
个1。另一方面,根据题设条件①每一个
至少含有三个元素得:作出的
数表的每一列至少有3个1,所以整个
数表(共有
列)至少有
个1,因此列出不等式:
,解得
。
(3)
检验也成立,故
证法一:要证:,只要证:
,
故只要证:,
即只要证:
, 又
所以命题得证。
证法二:同上
又
所以
即,故
(本小题满分14分)
在数列
(1)求证:;
(2)求证:;
(3)若
正确答案
(1)证明见解析。
(2)证明见解析。
(3)证明见解析。
证明:(1)①当结论成立; (1分)
②假设成立
由 (4分)
由①、②知,对于 (5分)
(2)由
得
(3)若
(10分)
将上述n个式子相乘得 (11分)
下面反证法证明:
假设
与已知矛盾。
所以假设不成立,原结论成立,即当 (14分)
已知数列{an}的前n项和为Sn,且an=Sn•Sn-1(n≥2,Sn≠0),a1=.
(Ⅰ)求证:数列{}为等差数列;
(Ⅱ)求满足an<0的自然数n的集合.
正确答案
(Ⅰ)证明:∵Sn-Sn-1=an,an=Sn•Sn-1
∴-
=
=-1∵S1=a1=
∴所以数列{}是公差为-1,首项为
的等差数列.
(Ⅱ)由(Ⅰ)知,=-n+
=
∴Sn=
∴an=Sn•Sn-1=
令an<0,即<0
∴<n<
∴n=2
∴解集为:{2}
已知数列为公差不为
的等差数列,
为前
项和,
和
的等差中项为
,且
.令
数列
的前
项和为
.
(1)求及
;
(2)是否存在正整数成等比数列?若存在,求出所有的
的值;若不存在,请说明理由.
正确答案
(1),
;(2)存在,
.
试题分析:(1)由条件设公差为,从而得到
,即得到
.再代入
中,通过裂项相消法即可得
;(2)先假设存在,分别写出
表达式,再由等比中项的性质得到
,再通过分析得
,而
,且
都是正整数,则可得
只能为2,代入得
符合题意.所以存在
可以使
成等比数列.
试题解析:(Ⅰ)因为为等差数列,设公差为
,则由题意得
整理得
所以 3分
由
所以 5分
(Ⅱ)假设存在
由(Ⅰ)知,,所以
若成等比,则有
8分
(1)
因为,所以
, 10分
因为,当
时,带入(1)式,得
;
综上,当可以使
成等比数列. 12分
设,
,Q=
;若将
,lgQ,lgP适当排序后可构成公差为1的等差数列
的前三项.
(1)试比较M、P、Q的大小;
(2)求的值及
的通项;
(3)记函数的图象在
轴上截得的线段长为
,
设,求
,并证明
.
正确答案
(1)当时:
;当
时:
;当
时:
;
(2)当时:
;当
时:无解.
试题分析:(1)两两之间作差比较大小;(2)根据第(1)问的结果结合等差数列项的关系求解;(3)先求出线段长,再表示出
,通过裂项相消化简求值
,再结合放缩法求范围
试题解析:(1)由得
2分
3分
4分
,
又当
时,
,
当时,即
,则
5分
当时,
,则
当时,
,则
(2)当时,
即
解得,从而
7分
当时,
即
,
无解. 8分
(3)设与
轴交点为
,
当
=0时有
9分
又,
11分
14分
(本小题满分l0分)(注意:在试题卷上作答无效)
设等比数列的前n项和为
.已知
求
和
.
正确答案
设的公比为q,由题设得
…………………………………3分
解得或
, …………………………………6分
当时,
;
当时,
……………………………10分
略
(本小题满分13分)
已知数列满足
,数列
满足
,数列
满足.
(Ⅰ)求数列的通项公式;
(Ⅱ),
,试比较
与
的大小,并证明;
(Ⅲ)我们知道数列如果是等差数列,则公差
是一个常数,显然在本题的数列
中,
不是一个常数,但
是否会小于等于一个常数
呢,若会,请求出
的范围,若不会,请说明理由.
正确答案
解:(1)依题意得:,所以
是等差数列,首项
,公差
,
所以,从而
; ……………………………3分
(2)由(1)得,构造函数
则
当时,
单调递增,当
时,
单调递减,
所以,即
,当且仅当
时取等号, ………5分
所以,即
,当且仅当
时取等号,
所以
当且仅当时取等号; …………………………………8分
(3)由(1)知,不妨设
恒成立,且
,
则,等价于
, ………………10分
记,则
在
上单调递减,
所以恒成立;
所以 ……………………………12分
记,
,所以
,
所以在
上单调递增,所以
所以为所求范围. ……………………14分
略
(本小题满分12分,(Ⅰ)问5分,(Ⅱ)问7分)
设个不全相等的正数
依次围成一个圆圈。
(Ⅰ)若,且
是公差为
的等差数列,而
是公比为
的等比数列;数列
的前
项和
满足:
,求通项
;
(Ⅱ)若每个数是其左右相邻两数平方的等比中项,求证:
。
正确答案
(Ⅰ)
(Ⅱ)证明见解析。
(Ⅰ)因是公比为d的等比数列,从而
由
,故
解得或
(舍去)。因此
又 。解得
从而当时,
当时,由
是公比为d的等比数列得
因此
(II)由题意得
有①得 ④
由①,②,③得,
故. ⑤
又,故有
.⑥
下面反证法证明:
若不然,设
若取即
,则由⑥得
,而由③得
得由②得
而
④及⑥可推得
(
)与题设矛盾
同理若P=2,3,4,5均可得(
)与题设矛盾,因此
为6的倍数
由均值不等式得
由上面三组数内必有一组不相等(否则,从而
与题设矛盾),故等号不成立,从而
又
,由④和⑥得
因此由⑤得
。
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