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题型:简答题
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简答题

已知数列{an}中,a1=,点(n,2an+1-an)在直线y=x上,n∈N*

(1)令bn=an+1-an-1,证明:{bn}为等比数列;

(2)求数列{an}的通项公式;

(3)设Sn、Tn分别为数列{an}、{bn}的前n项和,是否存在实数λ,使得数列{}为等差数列?若存在,求出λ的值,并给出证明;若不存在,说明理由.

正确答案

(1)证明:∵点(n,2an+1-an)在直线y=x上,∴2an+1-an=n

∵bn=an+1-an-1,∴2bn+1=an+1-an-1=bn

∵a1=,2an+1-an=n

∴a2=

∴b1=a2-a1-1=-≠0

∴{bn}为等比数列;

(2)an+1-an=1+bn=1-×(

1

2

)n-1

叠加可得:an=(an-an-1)+(an-an-1)+…+(a2-a1)+a1=n-2+3×(

1

2

)n

(3)存在λ=2,使数列{}是等差数列.

Sn=+3[1-(

1

2

)n],Tn=

3

2

[(

1

2

)n-1]

=-λ,==

数列{}是等差数列

∴2×=-λ+,∴λ=2

当λ=2时,=,数列是等差数列

∴当且仅当λ=2时,数列是等差数列.

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简答题

互不相等的三个数之积是-8,这三个数适当排列后可成为等比数列,又可成为等差数列,求这三个数排成的等差数列.

正确答案

由题意设这三个数为:,-2,-2q,

(1)若-2为等差中项,则+(-2q)=-4,即1+q2=2q,解得q=1,与三个数互不相等矛盾;

(2)若-2q为等差中项,则+(-2)=-4q,即2q2-q-1=0,解得q=1,或q=-

由(1)知q=1应舍去,当q=-时,三个数为:-2,1,4,符合题意;

(3)若是等差中项,则=-2-2q,即q2+q-2=0,解得q=-2,或q=1(舍去),

故当q=-2时,这三个数为4,1,-2,

综上所述,这三个数排成的等差数列是4,1,-2或者-2,1,4

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简答题

给定常数c>0,定义函数f(x)=2|x+c+4|-|x+c|.数列a1,a2,a3,…满足an+1=f(an),n∈N*

(1)若a1=-c-2,求a2及a3

(2)求证:对任意n∈N*,an+1-an≥c;

(3)是否存在a1,使得a1,a2,…,an,…成等差数列?若存在,求出所有这样的a1;若不存在,说明理由.

正确答案

(1)a2=f(a1)=f(-c-2)=2|-c-2+c+4|-|-c-2+c|=4-2=2,

a3=f(a2)=f(2)=2|2+c+4|-|2+c|=2(6+c)-(c+2)=10+c.

(2)由已知可得f(x)=

当an≥-c时,an+1-an=c+8>c;

当-c-4≤an<-c时,an+1-an=2an+3c+8≥2(-c-4)+3c+8=c;

当an<-c-4时,an+1-an=-2an-c-8>-2(-c-4)-c-8=c.

∴对任意n∈N*,an+1-an≥c;

(3)由(2)及c>0,得an+1≥an,即{an}为无穷递增数列.

又{an}为等差数列,所以存在正数M,当n>M时,an≥-c,从而an+1=f(an)=an+c+8,由于{an}为等差数列,

因此公差d=c+8.

①当a1<-c-4时,则a2=f(a1)=-a1-c-8,

又a2=a1+d=a1+c+8,故-a1-c-8=a1+c+8,即a1=-c-8,从而a2=0,

当n≥2时,由于{an}为递增数列,故an≥a2=0>-c,

∴an+1=f(an)=an+c+8,而a2=a1+c+8,故当a1=-c-8时,{an}为无穷等差数列,符合要求;

②若-c-4≤a1<-c,则a2=f(a1)=3a1+3c+8,又a2=a1+d=a1+c+8,∴3a1+3c+8=a1+c+8,得a1=-c,应舍去;

③若a1≥-c,则由an≥a1得到an+1=f(an)=an+c+8,从而{an}为无穷等差数列,符合要求.

综上可知:a1的取值范围为{-c-8}∪[-c,+∞).

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简答题

数列{an}各项均为正数,其前n项和为Sn,且满足2anSn-=2.

(Ⅰ)求证数列{}为等差数列,并求数列{an}的通项公式;

(Ⅱ)设bn=,求数列{bn}的前n项和Tn,并求使Tn>(m2-3m)对所有的n∈N*都成立的最大正整数m的值.

正确答案

(Ⅰ)∵2anSn-=1

当n≥2时,2(Sn-Sn-1)Sn-(Sn-Sn-1)2=1,

整理得,-=1(n≥2),(2分)

=1,(3分)

∴数列{}为首项和公差都是1的等差数列.(4分)

=n,又Sn>0,∴Sn=(5分)

∴n≥2时,an=Sn-Sn-1=-

又a1=S1=1适合此式              (6分)

∴数列{an}的通项公式为an=-(7分)

(Ⅱ)∵bn===-(8分)

∴Tn=++…+

=1-+-+…+-

=1-=(10分)

∴Tn≥,依题意有(m2-3m),解得-1<m<4,

故所求最大正整数m的值为3   (12分)

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简答题

设a1,d为实数,首项为a1,公差为d的等差数列{an}的前n项和为Sn,满足S5S6+15=0.

(Ⅰ)若S5=5,求S6及a1

(Ⅱ)求d的取值范围。

正确答案

解:(Ⅰ)由题意知

所以

解得a1=7,所以S6=-3,a1=7。

(Ⅱ)因为S5S6+15=0,

所以(5a1+10d)(6a1+15d)+15=0,

即2a12+9da1+l0d2+1=0,

故(4a1+9d)2=d2-8,所以d2≥8,

故d的取值范围是d≤-2或d≥2

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简答题

已知{an}是公差为d的等差数列,它的前n项和为Sn,S4=2S2+4,bn=

(1)求公差d的值;

(2)若a1=-,求数列{bn}中的最大项和最小项的值;

(3)若对任意的n∈N*,都有bn≤b8成立,求a1的取值范围.

正确答案

(1)∵S4=2S2+4,∴4a1+d=2(2a1+d)+4,解得d=1,

(2)∵a1=-,∴数列an的通项公式为 an=a1+(n-1)=n-,∴bn=1+=1+

∵函数f(x)=1+在(-∞,)和(,+∞)上分别是单调减函数,

∴b3<b2<b1<1,当n≥4时,1<bn≤b4,∴数列{bn}中的最大项是b4=3,最小项是b3=-1.

(3)由bn=1+ 得  bn=1+

又函数f(x)=1+在(-∞,1-a1)和(1-a1,+∞)上分别是单调减函数,

且x<1-a1 时,y<1;x>1-a1时,y>1.

∵对任意的n∈N*,都有bn≤b8,∴7<1-a1<8,∴-7<a1<-6,∴a1的取值范围是(-7,-6).

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简答题

设数列{bn}的n项和为Sn,且bn=1-2Sn;数列{an}为等差数列,且a5=14,a7=20,.

(1)求数列{bn}的通项公式;

(2)若cn=an•bn,n=1,2,3,…,Tn为数列{cn}的前n项和.求证:Tn

正确答案

(1)由bn=1-2Sn,令n=1,则b1=1-2S1,又S1=b1

所以b1=…(2分)

当n≥2时,由bn=2-2Sn,可得bn-bn-1=-2(Sn-Sn-1)=-2bn

=…(4分)

所以{bn}是以b1=为首项,为公比的等比数列,

于是bn=…(6分)

(2)数列{an}为等差数列,公差d=(a7-a5)=3,可得an=3n-1…(7分)

从而cn=an•bn=(3n-1)•

∴Tn=2•+5•+8•+…+(3n-1)•

Tn=2•+5•+…+(3n-4)•+(3n-1)•

Tn=2•+3•+3•+…+3•--(3n-1)•=-…(11分)

∴Tn=-.…(12分)

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简答题

已知数列a1,a2,…a30,其中a1,a2,…a10,是首项为1,公差为1的等差数列;列a10,a11,…a20,是公差为d的等差数列;a20,a21,…a30,是公差为d2的等差数列(d≠0).

(1)若a20=40,求d;

(2)试写出a30关于d的关系式,并求a30的取值范围;

(3)续写已知数列,使得a30,a31,…a40,是公差为d3的等差数列,…,依此类推,把已知数列推广为无穷数列.提出同(2)类似的问题((2)应当作为特例),并进行研究,你能得到什么样的结论?

正确答案

(1)a10=1+9=10.a20=10+10d=40,∴d=3.

(2)a30=a20+10d2=10(1+d+d2)(d≠0),

a30=10[(d+

1

2

)2+],

当d∈(-∞,0)∪(0,+∞)时,a30∈[7.5,+∞)

(3)所给数列可推广为无穷数列{an],

其中a1,a2,…,a10是首项为1,公差为1的等差数列,

当n≥1时,数列a10n,a10n+1,…,a10(n+1)是公差为dn的等差数列.

研究的问题可以是:试写出a10(n+1)关于d的关系式,并求a10(n+1)的取值范围.

研究的结论可以是:由a40=a30+10d3=10(1+d+d2+d3),

依此类推可得a10(n+1)=10(1+d+…+dn)=

当d>0时,a10(n+1)的取值范围为(10,+∞)等.

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简答题

已知数列{an}的各项为正数,前n项和为Sn,且,n∈N*。

(Ⅰ)求证:数列{an}是等差数列;

(Ⅱ)设,Tn=b1+b2+…+bn,求Tn

正确答案

(Ⅰ)证明:

n=1时,

所以,

∴数列{an}是等差数列。

(Ⅱ)解:由(Ⅰ)

所以,

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简答题

已知各项均为正数的数列{an}的前n项和为Sn,且Sn,an成等差数列,

(1)求a1,a2的值;

(2)求数列{an}的通项公式;

(3)若bn=4-2n(n∈N*),设cn=,求数列{cn}的前n项和Tn

正确答案

(1)由Sn,an成等差数列,可得2an=Sn+,∴a1=,a2=1

(2)由2an=Sn+可得,2Sn=4an-1(n≥1),∴2Sn-1=4an-1-1(n≥2)

∴两式相减得2an=(4an-1)-(4an-1-1)=4an-4an-1,即an=2an-1(n≥2),

∴数列{an}是以为首项,以2为公比的等比数列,

∴an=×2n-1=2n-2(n∈N*

(3)由题意可得,Cn=(4-2n)×(

1

2

)n-2

Tn=C1+C2+…+Cn

=2×(

1

2

)-1+0×(

1

2

)0+(-2)×(

1

2

)1+…+(4-2n)×(

1

2

)n-2Tn=2×(

1

2

)0+0×(

1

2

)1+…+(4-2n)×(

1

2

)n-1

错位相减可得,Tn=2n×( 

1

2

)n-1

Tn=4n×(

1

2

)n-1

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