- 等差数列
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已知数列{a}满足an=2an-1+2n+2(n≥2,a1=2),
(1)求a2,a3,a4
(2)是否存在一个实数λ,使得数列{}成等差数列,若存在,求出λ的值,若不存在,请说明理由;
(3)求数列{an}的前n项和,证明:Sn≥n3+n2.
正确答案
(1)∵an=2an-1+2n+2(n≥2,a1=2),
∴a2=4+4+2=10,a3=20+8+2=30a4=60+16+2=78;
(2)假设存在一个实数λ,使得数列{}成等差数列,则
-
=1+
恒为常数
∴2-λ=0,即λ=2
此时=2,
-
=1
当λ=2时,数列{}是首项为2、公差为1的等差数列
(3)证明:由(2)得=
+(n-1)=n+1
∴an=(n+1)•2n-2
∴Sn=2•2+3•22+…+(n+1)•2n-2n
∴2Sn=2•22+3•23+…+(n+1)•2n+1-4n
两式相减得:
-Sn=2•2+22+23+…2n+(n+1)•2n+1+2n=-n•2n+1+2n
∴Sn=n•2n+1-2n
当n=1或2时,有Sn=n3+n2;
当n≥3时,Sn=n•2n+1-2n=2n[(1+1)n-1]≥2n[1+n+]=n3+n2.
已知数列{an}的首项为a1=3,an与前n项和Sn之间满足2an=Sn·Sn-1(n≥2),
(1)求证:是等差数列,并求公差;
(2)求数列{an}的通项公式。
正确答案
(1)证明:n≥2时,,
即,这是与n无关的常数,
∴成等差数列,
。
(2)解:,
n≥2时,,
n=1时,a1=3,
∴。
已知数列 a1,a2,a3,…,a30,其中a1,a2,a3,…,a10是首项为1,公差为1的等差数列;a10,a11,a12,…,a20是公差为 d的等差数列;a20,a21,a22,…,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;
(3)续写已知数列,使得 a30,a31,a32,…,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,并进行研究,你能得到什么样的结论?
正确答案
(1)a1,a2,a3,…,a10首项为1,公差为1
∴a10=1+9×1=10a10,a11,a12,…,a20首项为a10,公差为d
∴a20=a10+10d=10(1+d)
∵a20=40∴10(1+d)=40∴d=3
(2)a20,a21,a22,…,a30首项为a20,公差为d2∴a30=a20+10d2=10(1+d+d2)
(3)a30,a31,a32,…,a40首项为a30,公差为d3
∴a40=a30+10d3=10(1+d+d2+d3)
依此类推可得:a10n=10(1+d+d2+…+dn-1),n∈N*
∵d≠0∴当 d=1时,a10n=10(1+d+d2+…+dn-1)=10n
当 d≠1时,a10n=10(1+d+d2+…+dn-1)=10 ×=
综上得结论:a10n=
在数列{an}中,a1=1,an+1=2an+2n.
(Ⅰ)设bn=.证明:数列{bn}是等差数列;
(Ⅱ)求数列{an}的前n项和Sn.
正确答案
由an+1=2an+2n.两边同除以2n得=
+1
∴-
=1,即bn+1-bn=1
∴{bn}以1为首项,1为公差的等差数列
(2)由(1)得=1+(n-1)×1=n
∴an=n•2n-1
Sn=20+2×21+3×22+…+n•2n-1
2Sn=21+2×22+…+(n-1)•2n-1+n•2n
∴-Sn=20+21+22+…+2n-1-n•2n
=- n•2n=(1-n)•2n-1
∴Sn=(n-1)•2n+1
已知Sn是等比数列{an}的前n项和,S3,S9,S6成等差数列,求证:a2,a8,a5成等差数列。
正确答案
证明:因为S3,S9,S6成等差数列,所以公比q≠1,且2S9=S3+S6即,
于是2q9=q3+q6,即2q6=1+q3上式两边同乘以a1q,得2a1q7=a1q+a1q4即2a8=a2+a5所以a2,a8,a5成等差数列。
已知数列{an}为等差数列,且公差d≠0,其中恰为等比数列,若k1=1,k2=5,k3=17,求k1+k2+…+kn.
正确答案
解:设等差数列{an}的首项为a1,公差为d,
则由题意,得,解得a1=2d,
,
∴,
即,
∴,即
,
∴。
在xOy平面上有一系列的点P1(x1,y1),P2(x2,y2),…,Pn(xn,yn)…对于正整数n,点Pn位于函数y=x2(x≥0)的图象上,以点Pn为圆心的⊙Pn与x轴相切,且⊙Pn与⊙Pn+1又彼此外切,若x1=1,且xn+1<xn.
(1)求证:数列{}是等差数列;
(2)设⊙Pn的面积为Sn,Tn=+
+
+…+
,求证:Tn<
.
正确答案
(1)证明:∵圆Pn与P(n+1)相切,且P(n+1)与x轴相切,
所以,Rn=Yn,R(n+1)=Y(n+1),且两圆心间的距离就等于两半径之和,即
=Yn+Y(n+1)整理就可以得到,
-
=2
故数列{}是等差数列
(2)S1=π(x1)4S2=π(x2)4…Sn=π(xn)4约去证明(x1)2+(x2)2+…(xn)2<
即可
由(1)知(x1)2+(x2)2+…(xn)2=1+()2+(
)2+…(
)2因为1+(
)2+(
)2+(
)2+…(
)2
=[1+()2+(
)2+…(
)2]+
[1+(
)2+(
)2+(
)2+…(
)2]
即1+()2+(
)2+…(
)2=
1+(
)2+(
)2+(
)2+…(
)2
又因为 1+[()2+(
)2+(
)2+(
)2+(
)2+(
)2]+(
)2+…
<1+[()2+(
)2+(
)2+(
)2+(
)2+(
)2+8(
)2+…
=1++
+
…=2
即就是1+()2+(
)2+(
)2+…(
)2<2
所以 1+()2+(
)2+…(
)<
×2=
即1+()2+(
)2+…(
)<
所以+
+
+…+
<
即Tn<
已知函数f(x)=,数列{xn}的通项由xn=f(xn-1)(n≥2,且n∈N*)确定.
(1)求证:{}是等差数列;
(2)当时,求x100.
正确答案
(1)证明:(n≥2,n∈N*),
所以,,
即,(n≥2,n∈N*),
所以,数列{}是等差数列。
(2)解:由(1)知{}的公差为
,
又因为,
所以,,
所以。
数列中,
,其前项的和为
(1)设,求证:数列
是等差数列;
(2)求的表达式.
正确答案
(1)证明:∵,
∴,
,
又∵,∴
,
∴,
∴是首项为2,公差为1的等差数列.
(2)解:∵,
∴,
∴.
已知数列{an},满足a1=2,,
(1)数列是否为等差数列?说明理由;
(2)求an。
正确答案
解:(1)数列是等差数列,理由如下:
,
∴,
∴,
即是首项为
,公差为
的等差数列.
(2)由上述可知,,
∴。
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