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题型:简答题
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简答题

已知数列{an}满足:a1=2t-3(t∈R且t≠±1),an+1=(n∈N*).

(1)当t=2时,求证:{}是等差数列;

(2)若t>0,试比较an+1与an的大小;

(3)在(2)的条件下,已知函数f(x)=(x>0),是否存在正整数t,使得对一切n∈N*不等式f(an+1)<f(an)恒成立?若存在,求出t的最小值;若不存在,请说明理由.

正确答案

(1)证明:当t=2时,an+1=

∴an+1+1=

=

-=

∴{}是以为公差的等差数列;

(2)∵an+1==

==

=bn,则bn+1=,b1==2

=+=

=

=

∴an=

∴an+1-an=-=[n(1+t+…+tn)-(n+1)(1+t+…+tn-1)]

=[(tn-1)+…+(tn-tn-1)]=[(1+t+…+tn-1)+t(1+t+…+tn-2)+…+tn-1]

显然t>0(t≠1)时,an+1-an>0,∴an+1>an

(3)∵f(an+1)-f(an)=-=<0,an+1>an

∴an+1an-4>0,{an}为递增数列

∴只需a1a2-4>0

∴(2t-3)(t2-2)-4>0

令f(t)=(2t-3)(t2-2)-4,则f′(t)=6t2-6t-8

∴t>2时,f′(t)>0,函数为增函数

∵f(2)=-2<0,f(3)=17>0

∴满足题意的最小正整数t存在,最小值为3.

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简答题

函数f(x)的定义域为R,数列{an}满足an=f(an-1)(n∈N*且n≥2).

(Ⅰ)若数列{an}是等差数列,a1≠a2,且f(an)-f(an-1)=k(an-an-1)(k为非零常数,n∈N*且n≥2),求k的值;

(Ⅱ)若f(x)=kx(k>1),a1=2,bn=lnan(n∈N*),数列{bn}的前n项和为Sn,对于给定的正整数m,如果的值与n无关,求k的值.

正确答案

(本小题共13分)

(Ⅰ)当n≥2时,

因为an=f(an-1),f(an)-f(an-1)=k(an-an-1),

所以an+1-an=f(an)-f(an-1)=k(an-an-1).

因为数列{an}是等差数列,所以an+1-an=an-an-1

因为 an+1-an=k(an-an-1),所以k=1.…(6分)

(Ⅱ)因为f(x)=kx,(k>1),a1=2,且an+1=f(an),

所以an+1=kan

所以数列{an}是首项为2,公比为k的等比数列,

所以an=2•kn-1

所以bn=lnan=ln2+(n-1)lnk.

因为bn-bn-1=lnk,

所以{bn}是首项为ln2,公差为lnk的等差数列.

所以 Sn==n[ln2+•lnk].

因为=

=

又因为的值是一个与n无关的量,

所以=

解得k=4.…(13分)

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简答题

已知首项为a(a≠0)的数列{an}的前n项和为Sn,,若对任意的正整数m、n,都有=(

n

m

)2

(Ⅰ)证明:数列{an}是等差数列;

(Ⅱ)若a=1,数列{bn}的首项为b(b≠1),第n(n∈N*,n≥2)项bn是数列{an}的第bn-1项,求证:数列|bn-1|为等比数列;

(Ⅲ)若对(Ⅱ)中的数列{an}和{bn}及任意正整数n,均有2an+bn+11≥0成立,求实数b的最小值.

正确答案

(Ⅰ)证明:在=(

n

m

)2中,取m=1,得=n2,即Sn=n2a,

当n≥2时,Sn-1=(n-1)2a,

∴an=Sn-Sn-1=n2a-(n-1)2a=(2n-1)a,

当n=1时,a1=a也适合上式,

∴an=(2n-1)a,n∈N+

∵an+1-an=2a,

∴{an}是以a为首项,2a为公差的等差数列.

(Ⅱ)证明:当a=1时,由(Ⅰ)可得an=2n-1,

∴bn=2bn-1-1,

即有bn-1=2(bn-1-1),

b1-1=b-1≠0,

∴{bn-1}是以b-1为首项,2为公比的等比数列.

(Ⅲ)由(Ⅱ)知,bn-1=(b-1)•2n-1

∴bn=1+(b-1)•2n-1

∴由题意得,不等式22n-1+(b-1)•2n-1+12≥0对任意正整数n恒成立,

即b-1≥-=-(2n+)恒成立.

设t=2n(t=2,4,8,…),则b-1>-(t+)恒成立,

对于函数y=x+

y= 1-=

当x∈(-2,2)时,y′<0,当x∈(-∞,-2)和(2,+∞)时,y′>0,

∴函数y=x+在(-2,2)上单调减,在(-∞,-2)和(2,+∞)上单调增.

又当x=4时,y=10;当x=8时,y=11,∴y=t+的最小值是10.∴b-1≥[-(2n+)]min=-10.

即b≥-9,

∴实数b的最小值是-9.

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简答题

已知数列an是首项为1,公比为q(q>0)的等比数列,并且2a1,a3,a2成等差数列.

(I)求q的值

(II)若数列bn满足bn=an+n,求数列bn的前n项和Tn

正确答案

(I)由条件得a3=2a1+a2

得q2=2+q,

∴q=2或q=-1(舍),

∴q=2.

(II)∵an=2n-1

∴bn=2n-1+n.

∴Tn=(1+2+3+…+n)+(1+21+22+…+2n-1

=+2n-1.

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简答题

设不等式组所表示的平面区域为,记内的格点(格点即横坐标和纵坐标均为整数的点)个数为

(1)求的值及的表达式;

(2)设为数列的前项的和,其中,问是否存在正整数,使成立?若存在,求出正整数;若不存在,说明理由

正确答案

(1) (2) 存在正整数使成立.

试题分析:(1)直接把n=1,2代入即可求出f(1),f(2)的值;再把x=1,x=2代入综合求出

f(n)的表达式;(2)先利用bn=2f(n)求出数列{bn}的通项公式,进而求出Sn;把Sn代入,化简得化简得,(﹡),再分t=1以及t>1求出其对应的n即可说明结论.

时,取值为1,2,3,…,共有个格点

时,取值为1,2,3,…,共有个格点

代入,化简得,(﹡)

,显然

(﹡)式化简为不可能成立

综上,存在正整数使成立.

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简答题

请写出所有三个数均为质数,且公差为8的等差数列.

正确答案

根据题意,已知公差为8,有8=3×2+2,则这三个数中就有其中一个能被3整除,

而被3整除的质数只有3,故其中一个数为3,且其是第一个数,

又有公差为8,则这三个数为3,11,19;

所以是3,11,19.

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简答题

已知实数等比数列{an}前n项和为Sn,S3=14,S6=126.

(1)求数列{an}的通项公式an

(2)求数列{lgan}前n项的和Tn

正确答案

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简答题

数列的前项和为,满足.等比数列满足:

(1)求证:数列为等差数列;

(2)若,求

正确答案

(1)见解析

(2)

(1)由已知得:,                                       2分

时,

经检验亦满足  ∴                   5分

为常数

为等差数列,且通项公式为                 7分

(2)设等比数列的公比为,则

,则 ∴                9分

              ①

    ②

②得:

 13分

                         15分

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简答题

已知正项等差数列的前n项和为,若,且成等比数列,

(1)求数列的通项公式;

(2)设,求数列的前n项和

正确答案

(1);(2)

试题分析:(1)由等差数列的性质可知,,再由成等比数列,可得到关于公差的方程:,再由是正项等差数列可知,从而可得通项公式;(2)由(1)及可知数列的通项公式为等差数列与等比数列的乘积,因此可以考虑采用错位相减法来求其前项和①,

②,

①-②可得:

,即

试题解析:(1)∵等差数列,∴

又∵成等比数列,∴

又∵正项等差数列,∴,∴

(2)∵,∴

①,

②,

①-②可得:

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简答题

已知数列的前项和

(1)求数列的通项公式;

(2)求的最大或最小值.

正确答案

(1) (2) ,此时有最小值,无最大值.

试题分析:(1) 根据已知,可知利用,求出,而后验证是否可以合为一个通项公式.

(2)根据可知,其是一个开口向上的二次函数,其中.所以其无最大值,有最小值在对称轴处取得,即时.但是显然,所以取离它最近的整数的值,从而得到的最小值.

(1)当时,,

时,,

验证将带入时的中可得,不成立,

所以数列的通项公式

(2)根据可知,其是一个开口向上的二次函数,其中

所以无最大值,有最小值在对称轴处取得,即时,

显然此时,所以取离它最近的正整数的值,

,此时有最小值,可知利用;将数列前项和当做二次函数求最值.

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