- 等差数列
- 共11217题
在等差数列{an}中,已知首项a1>0,公差d>0.若a1+a2≤60,a2+a3≤100,则5a1+a5的最大值为______.
正确答案
200
解析
解:∵在等差数列{an}中,已知首项a1>0,公差d>0,
又a1+a2≤60,a2+a3≤100,∴2a1+d≤60,2a1+3d≤100,
∴5a1+a5=6a1+4d=x(2a1+d)+y(2a1+3d)=(2x+2y)a1+(x+3y)d,
∴2x+2y=6,x+3y=4,解得x=,y=
,
∴5a1+a5=(2a1+d)+
(2a1+3d)≤
=200
故答案为:200
已知数列{an}的前n项和Sn=12n-n2,求数列{an}的通项公式.
正确答案
解:当n=1时,a1=S1=12×1-12=11;
当n≥2时,an=Sn-Sn-1=(12n-n2)-[12(n-1)-(n-1)2]=13-2n.
经验证当n=1时,a1=11也符合13-2n的形式.
∴数列{an}的通项公式为an=13-2n
解析
解:当n=1时,a1=S1=12×1-12=11;
当n≥2时,an=Sn-Sn-1=(12n-n2)-[12(n-1)-(n-1)2]=13-2n.
经验证当n=1时,a1=11也符合13-2n的形式.
∴数列{an}的通项公式为an=13-2n
(2015秋•枣庄期末)已知数列{an}的前n项和为Sn,{an}与{}均为公差为d(d≠0)的等差数列,则a3的值为______.
正确答案
解析
解:∵{an}与{}均为公差为d(d≠0)的等差数列,
∴+(n-1)d=
+(n-1)d,又2a2=a1+a3,
∴3a2=S3,即3(S2-S1)=S3,
∴,
化简得:,即
,
由,
得,即
,解得:d=
,
∴,
则.
故答案为:.
已知数列{an}中,a1=2,且满足an+1=an+1,n∈N*.
(I)求数列{an}的通项公式;
(II)设为非零整数,n∈N*),试确定λ的值,使得对任意n∈N*,都有bn+1>bn成立.
正确答案
解:(I)∵an+1=an+1,n∈N*,∴an+1-an=1,n∈N*…(2分)
∴数列{an}是以2为首项,1为公差的等差数列. …(4分)
∴an=n+1…(5分)
( II)∵an=n+1,
∴. …(6分)
∴要使bn+1>bn恒成立,
只要恒成立,
∴3•4n-3λ•(-1)n-12n+1>0恒成立,
∴(-1)n-1λ<2n-1恒成立. …(8分)
(ⅰ)当n为奇数时,即λ<2n-1恒成立,由于当且仅当n=1时,2n-1有最小值为1,∴λ<1. …(10分)
(ⅱ)当n为偶数时,即λ>-2n-1恒成立,当且仅当n=2时,-2n-1有最大值-2,
∴λ>-2…(12分)
综上知-2<λ<1,再由λ为非零整数,可得λ=-1.
综上所述,存在λ=-1,使得对任意n∈N*,都有bn+1>bn. …(13分)
解析
解:(I)∵an+1=an+1,n∈N*,∴an+1-an=1,n∈N*…(2分)
∴数列{an}是以2为首项,1为公差的等差数列. …(4分)
∴an=n+1…(5分)
( II)∵an=n+1,
∴. …(6分)
∴要使bn+1>bn恒成立,
只要恒成立,
∴3•4n-3λ•(-1)n-12n+1>0恒成立,
∴(-1)n-1λ<2n-1恒成立. …(8分)
(ⅰ)当n为奇数时,即λ<2n-1恒成立,由于当且仅当n=1时,2n-1有最小值为1,∴λ<1. …(10分)
(ⅱ)当n为偶数时,即λ>-2n-1恒成立,当且仅当n=2时,-2n-1有最大值-2,
∴λ>-2…(12分)
综上知-2<λ<1,再由λ为非零整数,可得λ=-1.
综上所述,存在λ=-1,使得对任意n∈N*,都有bn+1>bn. …(13分)
(2015春•清远期末)已知数列{an}满足a1=0,a2=2,且对任意m,n∈N*,都有a2n-1+a2m-1=2am+n-1+2(m-n)2.
(Ⅰ)求a3;
(Ⅱ)设bn=a2n+1-a2n-1(n∈N*),证明:{bn}是等差数列;
(Ⅲ)试判断关于n的方程an=()n+8(n∈N*)是否有解?请说明理由.
正确答案
解:(Ⅰ)∵a2n-1+a2m-1=2am+n-1+2(m-n)2,
∴令n=1,m=2,得a1+a3=2a2+2,
又∵a1=0,a2=2,∴a3=6;
(Ⅱ)证明:【方法一】∵a2n-1+a2m-1=2am+n-1+2(m-n)2,
∴用n+2代替m,则a2n-1+a2n+3=2a2n+1+8;
∴(a2n+3-a2n+1)-(a2n+1-a2n-1)=8,
∴bn+1-bn=8为常数,n∈N*,
又b1=a3-a1=6,
∴{bn}是首项为6,公差为8的等差数列;
【方法二】∵bn+1-bn=(a2n+3-a2n+1)-(a2n+1-a2n-1)
=(a2n+3+a2n-1)-2a2n+1,n∈N*;
令m=n+2,由已知得(a2n+3+a2n-1)-2a2n+1=8,
∴bn+1-bn=8为常数,
又b1=a3-a1=6,
∴{bn}是首项为6,公差为8的等差数列;
(Ⅲ)【解法一】∵a2n-1+a2m-1=2am+n-1+2(m-n)2,
∴令m=1,则a2n-1+a1=2an+2(n-1)2,
∴an=-(n-1)2
=-(n-1)2
=-(n-1)2
=n2-n;
假设关于n的方程an=()n+8(n∈N*)有解n0∈N*,
即+8-n2+n=0有解n0,
则x=n0是函数f(x)=+8-x2+x(x≥1)的零点;
设1≤x1<x2,
∵f(x1)-f(x2)=[-
]+(x2-x1)(x2+x1-1),
且-
>0,x2+x1-1≥1>0,x2-x1>0;
∴f(x1)-f(x2)>0,即f(x1)>f(x2);
∴f(x)=+8-x2+x在[1,+∞)上是单调减函数,
∴f(x)=+8-x2+x(x≥1)至多有一个零点;
∵f(3)•f(4)=×(-
)<0,
∴f(x)=+8-x2+x(x≥1)在区间(3,4)内至少存在一个零点,
∴f(x)=+8-x2+x(x≥1)在区间(3,4)内存在唯一一个零点x=n0,
且3<n0<4,这与n0∈N*矛盾,∴假设不成立,
即关于n的方程an=+8(n∈N*)无解.
【解法二】由题意知,a2n+1-a2n-1=8n-2,
令n=1,2,3,…,n-1,
得出n-1个等式,累加可得a2n-1=(4n-2)(n-1)-6,
∵a2n-1+a2m-1=2am+n-1+2(m-n)2,
令m=1,则a2n-1+a1=2an+2(n-1)2,
∴an=n2-n;以下解答与解法一相同.
解析
解:(Ⅰ)∵a2n-1+a2m-1=2am+n-1+2(m-n)2,
∴令n=1,m=2,得a1+a3=2a2+2,
又∵a1=0,a2=2,∴a3=6;
(Ⅱ)证明:【方法一】∵a2n-1+a2m-1=2am+n-1+2(m-n)2,
∴用n+2代替m,则a2n-1+a2n+3=2a2n+1+8;
∴(a2n+3-a2n+1)-(a2n+1-a2n-1)=8,
∴bn+1-bn=8为常数,n∈N*,
又b1=a3-a1=6,
∴{bn}是首项为6,公差为8的等差数列;
【方法二】∵bn+1-bn=(a2n+3-a2n+1)-(a2n+1-a2n-1)
=(a2n+3+a2n-1)-2a2n+1,n∈N*;
令m=n+2,由已知得(a2n+3+a2n-1)-2a2n+1=8,
∴bn+1-bn=8为常数,
又b1=a3-a1=6,
∴{bn}是首项为6,公差为8的等差数列;
(Ⅲ)【解法一】∵a2n-1+a2m-1=2am+n-1+2(m-n)2,
∴令m=1,则a2n-1+a1=2an+2(n-1)2,
∴an=-(n-1)2
=-(n-1)2
=-(n-1)2
=n2-n;
假设关于n的方程an=()n+8(n∈N*)有解n0∈N*,
即+8-n2+n=0有解n0,
则x=n0是函数f(x)=+8-x2+x(x≥1)的零点;
设1≤x1<x2,
∵f(x1)-f(x2)=[-
]+(x2-x1)(x2+x1-1),
且-
>0,x2+x1-1≥1>0,x2-x1>0;
∴f(x1)-f(x2)>0,即f(x1)>f(x2);
∴f(x)=+8-x2+x在[1,+∞)上是单调减函数,
∴f(x)=+8-x2+x(x≥1)至多有一个零点;
∵f(3)•f(4)=×(-
)<0,
∴f(x)=+8-x2+x(x≥1)在区间(3,4)内至少存在一个零点,
∴f(x)=+8-x2+x(x≥1)在区间(3,4)内存在唯一一个零点x=n0,
且3<n0<4,这与n0∈N*矛盾,∴假设不成立,
即关于n的方程an=+8(n∈N*)无解.
【解法二】由题意知,a2n+1-a2n-1=8n-2,
令n=1,2,3,…,n-1,
得出n-1个等式,累加可得a2n-1=(4n-2)(n-1)-6,
∵a2n-1+a2m-1=2am+n-1+2(m-n)2,
令m=1,则a2n-1+a1=2an+2(n-1)2,
∴an=n2-n;以下解答与解法一相同.
在等差数列{an}中,
(1)已知a1+a4+a7=15,a3+a6+a9=3,求a5;
(2)已知a3+a11=10,求a6+a7+a8;
(3)已知a4+a5+a6+a7=56,a4a7=187,求a14及公差d.
正确答案
解:(1)由等差数列的性质可得3a4=a1+a4+a7=15,
3a6=a3+a6+a9=3,解得a4=5,a6=1,
∴a5=(a4+a6)=3
(2)由等差数列的性质可得2a7=a3+a11=10,
∴a7=5,∴a6+a7+a8=3a7=15
(3)由等差数列的性质可得2(a4+a7)=a4+a5+a6+a7=56,
∴a4+a7=28,又a4a7=187,联立解得或
,
当时,公差d=
=2,a14=11+10×2=31;
当或时,公差d=-
=-2,a14=17+10×(-2)=-3
解析
解:(1)由等差数列的性质可得3a4=a1+a4+a7=15,
3a6=a3+a6+a9=3,解得a4=5,a6=1,
∴a5=(a4+a6)=3
(2)由等差数列的性质可得2a7=a3+a11=10,
∴a7=5,∴a6+a7+a8=3a7=15
(3)由等差数列的性质可得2(a4+a7)=a4+a5+a6+a7=56,
∴a4+a7=28,又a4a7=187,联立解得或
,
当时,公差d=
=2,a14=11+10×2=31;
当或时,公差d=-
=-2,a14=17+10×(-2)=-3
等差数列2,5,8,…的第20项是______.
正确答案
59
解析
解:由题意可知,数列是以2为首项,以3为公差的等差数列,
则a20=a1+19d=2+19×3=59.
故答案为59.
数列{an}为等差数列,an为正整数,其前n项和为Sn,数列{bn}为等比数列,且a1=3,b1=1,数列是公比为64的等比数列,b2S2=64.求an,bn.
正确答案
解:设等差数列{an}的公差为d,等比数列{bn}的公比为q,由题意d为正整数,
又a1=3,b1=1,所以an=3+(n-1)d,--------(6分)
又因为数列是公比为64的等比数列,b2S2=64,所以
由(6+d)q=64知q为正有理数,故d为6的因子1,2,3,6之一,(不写理由扣3分)
经逐个验证可得只有当d=2,q=8时符合题意
故-------(15分)
解析
解:设等差数列{an}的公差为d,等比数列{bn}的公比为q,由题意d为正整数,
又a1=3,b1=1,所以an=3+(n-1)d,--------(6分)
又因为数列是公比为64的等比数列,b2S2=64,所以
由(6+d)q=64知q为正有理数,故d为6的因子1,2,3,6之一,(不写理由扣3分)
经逐个验证可得只有当d=2,q=8时符合题意
故-------(15分)
已知等差数列{an}中,a3+a5=a7-a3=24,则a2=______.
正确答案
0
解析
解:设等差数列{an}的公差等于d,
∵等差数列{an}中,a3+a5=a7-a3=24,
∴2a1+6d=4d=24,
解得 d=6,a1=-6,
∴a2=0,
故答案为 0.
已知四个数依次成等差数列,且四个数的平方和为94,首尾两数之积比中间两数之积少18,求此等差数列.
正确答案
解:设这四个数分别为a-3d,a-d,a+d,a+3d,
则由题意知,,
整理得:,解得:
或
或
或
.
当时,这个等差数列为:-1,2,5,8;
当时,这个等差数列为:8,5,2,-1;
当时,这个等差数列为:-8,-5,-2,1;
当时,这个等差数列为:1,-2,-5,-8.
解析
解:设这四个数分别为a-3d,a-d,a+d,a+3d,
则由题意知,,
整理得:,解得:
或
或
或
.
当时,这个等差数列为:-1,2,5,8;
当时,这个等差数列为:8,5,2,-1;
当时,这个等差数列为:-8,-5,-2,1;
当时,这个等差数列为:1,-2,-5,-8.
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