- 等差数列
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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,,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
解:(Ⅰ)当n≥2时,
因为an=f(an﹣1),f(an)﹣f(an﹣1)=k(an﹣an﹣1),
所以a n+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.
(Ⅱ)因为f(x)=kx,(k>1),a1=2,且a n+1=f(an),
所以a n+1=kan.
所以数列{an}是首项为2,公比为k的等比数列,
所以.
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+
].
因为
=,
又因为的值是一个与n无关的量,
所以=
,解得k=4.
已知在等差数列{n}中,1=31,Sn是它的前n项的和,S10=S22。
(1)求Sn;
(2)这个数列的前多少项的和最大,并求出这个最大值。
正确答案
解:(1)∵S10=1+2+····+10,S22= 1+2+····+22,
又S10= S22,
∴11+12+····+22=0,
即11+22=21+31d=0,
又1=31,
∴d=-2,
∴。
(2)由(1)知,,
∴当n=16时,Sn有最大值,Sn的最大值是256。
已知等差数列{an}的前三项为a,4,3a,前n项和为Sn,
(1)求a;
(2)若Sk=2550,求k的值。
正确答案
解:(1)a=2;
(2)k=50。
两个等差数列{}和{bn}的前n项和分别为
和Tn,若
,则
=( ).
正确答案
6
设fk(n)为关于n的k(k∈N)次多项式.数列{an}的首项a1=1,前n项和为Sn。对于任意的正整数n,an+Sn=fk(n)都成立。
(1)若k=0,求证:数列{an}是等比数列;
(2)试确定所有的自然数k,使得数列{an}能成等差数列。
正确答案
解:(1)若k=0,则为常数,
不妨设(c为常数),
因为恒成立,
所以,
而且当n≥2时,, ①
, ②
①-②得,
若an=0,则,…,a1=0,与已知矛盾,
所以,
故数列{an}是首项为1,公比为的等比数列;
(2)(i)若k=0,由(1)知,不符题意,舍去;
(ii)若k=1,设(b,c为常数),
当n≥2时,, ③
, ④
③-④得,
要使数列{an}是公差为d(d为常数)的等差数列,必须有(常数),
而a1=1,
故{an}只能是常数数列,通项公式为an=1(n∈N*),
故当k=1时,数列{an}能成等差数列,其通项公式为an=1(n∈N*),
此时;
(iii)若k=2,设(a≠0,a,b,c是常数),
当n≥2时,, ⑤
, ⑥
⑤-⑥得,
要使数列{an}是公差为d(d为常数)的等差数列,
必须有,且d=2a,
考虑到a1=1,
所以,
故当k=2时,数列{an}能成等差数列,其通项公式为,
此时(a为非零常数);
(iv)当k≥3时,若数列{an}能成等差数列,则的表达式中n的最高次数为2,故数列{an}不能成等差数列;
综上得,当且仅当k=1或2时,数列{an}能成等差数列。
(1)已知两个等比数列{an},{bn},满足a1=a(a>0),b1-a1=1,b2-a2=2,b3-a3=3,若数列{an}唯一,求a的值;
(2)是否存在两个等比数列{an},{bn},使得b1-a1,b2-a2,b3-a3,b4-a4成公差不为0的等差数列?若存在,求{an},{bn}的通项公式;若不存在,说明理由.
正确答案
解:(1){an}要唯一,∴当公比时,
由且
,
∵a>0,
∴最少有一个根(有两个根时,保证仅有一个正根),
∴,此时满足条件的a有无数多个,不符合。
∴当公比时,等比数列{an}的首项为a,其余各项均为常数0,唯一,
此时由,可推得3a-1=0,
符合;
综上:。
(2)假设存在这样的等比数列,公比分别为q1,q2,
则由等差数列的性质可得:,
整理得:,
要使该式成立,则或
,
此时数列公差为0与题意不符,
所以不存在这样的等比数列。
已知数列{n}的前项和为Sn, 且(n∈N*),
。
(1)设,求b1,并证明数列{
}为等比数列;
(2)设,求证{
}是等差数列。
正确答案
证明:(1)∵,
,
∴,
∴b1=5-2=3,
由,得
,
两式相减,得,
即,
亦即,
,
∴,∴
,对nN恒成立,
∴数列{}是首项为3,公比为2的等比数列。
(2)由(1)得,
又,
∴,
∴,即
,
又c1=,
∴数列{}是首项为
,公差为
的等差数列。
设数列{an}的首项a1=1,其前n项和Sn满足: 3tSn-(2t+3)Sn-1=3t(t>0,n=2,3,…).
(Ⅰ)求证:数列{an}为等比数列;
(Ⅱ)记{an}的公比为f(t),作数列{bn},使b1=1,,求和:
。
正确答案
(Ⅰ)证明:由,得
,
∴,
又,
两式相减,得
,
∴,
综上,数列{an}是首项为1,公比为的等比数列。
(Ⅱ)由,得
,
所以,是首项为1,公差为
的等差数列,
∴,
∴
。
等差数列{an}的首项为a1,公差d=-1,前n项和为Sn,其中.
(Ⅰ)若存在n∈N*,使Sn=-5成立,求a1的值;
(Ⅱ)是否存在a1,使对任意大于1的正整数n均成立?若存在,求出a1的值;否则,说明理由.
正确答案
(Ⅰ)由条件得,
整理得:
∵n∈N+由求根公式,知
必为完全平方数,
∵a1∈{-1,1,2,3,4,5},逐个检验知,a1=1或4符合要求,
当时,
;
当时,
故a1=1或a1=4
(Ⅱ)由,代入得
整理,变量分离得:
∵n>1∴a1<
取到最小值0,
∴a1<0
故存在a1=-1,使对任意大于1的正整数n均成立
已知等差数列{an}的前三项为a-1,4,2a,记前n项和为Sn。
(1)设Sk=2550,求a和k的值;
(2)设bn=,求b3+b7+b11+…+b4n-1的值。
正确答案
解:(1)由已知得a1=a-1,a2=4,a3=2a,
又a1+a3=2a2,
∴(a-1)+2a=8,
即a=3,
∴a1=2,公差d=a2-a1=2
由得
=2550
即k2+k-2550=0,
解得k=50或k=-51(舍去)
∴a=3,k=50。
(2)由得
∴
∴{bn}是等差数列,
则b3+b7+b11+…+b4n-1=(3+1)+(7+1)+(11+1)+…+(4n-1+1)=
∴b3+b7+b11+…+b4n-1=2n2+2n。
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