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题型:简答题
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简答题

各项均为正数的数列{an}满足an2=4Sn-2an-1(n∈N*),其中Sn为{an}的前n项和.

(1)求a1,a2的值;

(2)求数列{an}的通项公式;

(3)是否存在正整数m、n,使得向量a=(2an+2,m)与向量b=(-an+5,3+an)垂直?说明理由.

正确答案

(1) a1=1  a2=3  (2) an=2n-1   (3)见解析

解:(1)当n=1时,

A12=4S1-2a1-1=2a2-1,

即(a1-1)2=0,解得a1=1.

当n=2时,a22=4S2-2a2-1=4a1+2a2-1=3+2a2

解得a2=3或a2=-1(舍去).

(2)an2=4Sn-2an-1,①

An+12=4Sn+1-2an+1-1.②

②-①得:a n+12-an2=4an+1-2an+1+2an

=2(an+1+an),

即(an+1-an)(an+1+an)=2(an+1+an).

∵数列{an}各项均为正数,

∴an+1+an>0,an+1-an=2,

∴数列{an}是首项为1,公差为2的等差数列.

∴an=2n-1.

(3)∵an=2n-1,

∴a=(2an+2,m)=(2(2n+3),m)≠0,b=(-an+5,3+an)=(-(2n+9),2(n+1))≠0,

∴a⊥b⇔a·b=0

⇔m(n+1)=(2n+3)(2n+9)=[2(n+1)+1][2(n+1)+7]

⇔m(n+1)=4(n+1)2+16(n+1)+7

⇔m=4(n+1)+16+.

∵m,n∈N*

∴n+1=7,m=4×7+16+1,

即n=6,m=45.

∴当n=6,m=45时,a⊥b.

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简答题

已知等比数列的前项和为,且点在函数的图象上.

(1)求的值;

(2)若数列满足:,且.求数列的通项公式.

正确答案

(1)

(2)

(1)因为点在函数的图象上,所以,因为.又数列为等比数列,所以,即,故,或(舍去).

(2)由(1)知数列是以为首项,为公比的等比数列.所以.由

,得成立.  ①

成立. ②

②-①,得,即成立. ③

则有成立. ④     

④-③,得,即成立.由等差数列定义,知为等差数列.当时,由①式得,则公差,所以

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简答题

(本小题12分)已知数列的前项和为正整数)

(1)求数列的通项公式;

(2)若,求.

正确答案

(1) 

(2)

(1)由,两式相减得,即得数列是首项为1,公差为1的等差数列,所以 

(2)由(1)及

所以                  (1)

                  (2)

由(1)-(2)得

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简答题

在数列{an}中,a1=3,an+1=3an+3n+1

(1)设bn=.证明:数列{bn}是等差数列;

(2)求数列{an}的前n项和Sn

正确答案

(1)an+1=3an+3n

=+1,于是bn+1=bn+1,

∴{bn}为首项与公差均为1的等差数列.

又由题设条件求得b1=1,故bn=n,

由此得=n

∴an=n×3n

(2)Sn=1×31+2×32+…+(n-1)×3n-1+n×3n

3Sn=1×32+2×33+…+(n-1)×3n+n×3n+1

两式相减,得2Sn=n×3n+1-(31+32+…+3n),

解出Sn=(-)3n+1+

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简答题

在数列{an}中,a1=1,an+1=(1+)an+

(1)求数列{an}的前n项和Sn

(2)在数列{an}中,是否存在连续三项成等差数列?若存在,写出满足条件的所有项;若不存在,说明理由.

正确答案

(1)∵a1=1,an+1=(1+)an+

∴an+1=(1+)an+

an+1=an+×

n×an+1=(n+1)an+(n+1)×

-=

-=

-=

等式两边相加,得:

-=+++…+==1-

∴an=2n-

∵Sn=2(1+2+3+…+n)-(++…+

=n(n+1)-(++…+).

设S=++…+,①

S=++…+,②

①-②,得S=1+++…+-

=1+-

=2--

∴S=4--

∴Sn=n(n+1)-4+

(2)假设在数列{an}中,存在连续三项ak-1,ak,ak+1(k∈N*,k≥2)成等差数列,

则ak-1+ak+1=2ak,即[2(k-1)-]+[2(k+1)-]=2(2k-),

=0,∴k=3.

∴在数列{an}中,有且仅有连续三项a2,a3,a4成等差数列.

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简答题

已知首项为的等比数列{an}是递减数列,其前n项和为Sn,且S1+a1,S2+a2,S3+a3成等差数列.

(Ⅰ)求数列{an}的通项公式;

(Ⅱ)若,数列{bn}的前n项和Tn,求满足不等式的最大n值.

正确答案

(I)an=a1=()n;(Ⅱ)n的最大值为4.

试题分析:(I){an}是一等比数列,且a1=.设等比数列{an}的公比为q,由S1+a1,S2+a2,S3+a3成等差数列,可得一个含公比q的方程,解这个方程便得公比q,从而得数列{an}通项公式.

(Ⅱ)由题设及(I)可得:bn=anlog2an=-n∙()n,由等差数列与等比数列的积或商构成的新数列,求和时用错位相消法.用错位相消法可求得,变形得,解这个不等式得n≤4,从而得 n的最大值.

试题解析:(I)设等比数列{an}的公比为q,由题知  a1=

又∵ S1+a1,S2+a2,S3+a3成等差数列,

∴ 2(S2+a2)=S1+a1+S3+a3

变形得S2-S1+2a2=a1+S3-S2+a3,即得3a2=a1+2a3

q=+q2,解得q=1或q=,                   4分

又由{an}为递减数列,于是q=

∴ an=a1=()n.                            6分

(Ⅱ)由于bn=anlog2an=-n∙()n

于是

两式相减得:

,解得n≤4,

∴ n的最大值为4.                       12分

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题型:简答题
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简答题

已知数列中,且点在直线上。

(1)求数列的通项公式;

(2)若函数求函数的最小值;

(3)设表示数列的前项和.试问:是否存在关于的整式,使得对于一切不小于2的自然数恒成立?若存在,写出的解析式,并加以证明;若不存在,试说明理由。

正确答案

(1)="n" (2)(3)存在,证明详见解析

试题分析:(1)把点P()代入直线xy1=0得到,可知数列{}是等差数列.最后写出等差数列的通项公式=n.(2)首先求出的表达式,通过判断的符号,确定的单调性,从而求出最小值.(3)求出,Sn的表达式,可得

由该递推公式可得到

,故.

试题解析:(1)点P()在直线xy1=0上,即且a1=1,

数列{}是以1为首项,1为公差的等差数列.(2)

=n()a1=1满足=n,所以数列的通项公式为=n.

(2)

是单调递增,故的最小值是

(3)

 ,

.

故存在关于n的整式使等式对一切不小于2的自然数n恒成立.

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题型:简答题
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简答题

己知各项均为正数的数列{an}满足an+12+an+1an-2an2=0(n∈N*),且a3+2是a2,a4的等差中项.

(1)求数列{an}的通项公式an

(2)若bn=anlog12an,Sn=b1+b2+…+bn,求Sn+n•2n+1>50成立的正整数n的最小值.

正确答案

(Ⅰ)∵an+12-an+1an-2an2=0,∴(an+1+an)(an+1-2an)=0,

∵数列{an}的各项均为正数,

∴an+1+an>0,

∴an+1-2an=0,

即an+1=2an,所以数列{an}是以2为公比的等比数列.

∵a3+2是a2,a4的等差中项,

∴a2+a4=2a3+4,

∴2a1+8a1=8a1+4,

∴a1=2,

∴数列{an}的通项公式an=2n

(Ⅱ)由(Ⅰ)及bn=anlog12an得,bn=-n•2n

∵Sn=b1+b2++bn

∴Sn=-2-2•22-3•23-4•24--n•2n

∴2Sn=-22-2•23-3•24-4•25--(n-1)•2n-n•2n+1

①-②得,Sn=2+22+23+24+25++2n-n•2n+1

=-n•2n+1=(1-n)•2n+1-2,

要使Sn+n•2n+1>50成立,只需2n+1-2>50成立,即2n+1>52,

∴使Sn+n•2n+1>50成立的正整数n的最小值为5.

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题型:填空题
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填空题

公差不为零的等差数列{an}的第二、三及第六项构成等比数列,则=______.

正确答案

设公差为d(d≠0),由题意a32=a2•a6

即(a1+2d)2=(a1+d)(a1+5d),

解得d=-2a1,故===

故答案:

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题型:简答题
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简答题

在数列{an}中,a1=1,an+1=1-,bn=,其中n∈N*

(1)求证:数列{bn}是等差数列,并求数列{an}的通项公式an

(2)设cn=n•2n+1•an,求数列{cn}的前n项和.

正确答案

(1)证明:∵bn-1-bn=-

=-=-=2(n∈N*)

∴数列{bn}是等差数列

∵a1=1,∴b1==2

∴bn=2+(n-1)×2=2n

由bn=得,2an-1==(n∈N*)

∴an=

(2)由(1)的结论得an=,∴cn=n•2n+1•an=(n+1)•2n

∴Sn=2•21+3•22+4•23++(n+1)•2n

2Sn=2•22+3•23+4•24++n•2n+(n+1)•2n+1,②

①-②,得-Sn=2•21+22+23+…+2n-(n+1)•2n+12

=2+2n+1-2-(n+1)•2n+1=-n•2n+1

∴Sn=n•2n+1

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