- 等差数列
- 共11217题
已知数列{an}满足对任意的n∈N*,都有an>0,且a13+a23+…+an3=(a1+a2+…+an)2.
(1)求a1,a2的值;
(2)求数列{an}的通项公式an;
(3)设数列的前n项和为Sn,不等式
对任意的正整数n恒成立,求实数a的取值范围.
正确答案
(1)解:当n=1时,有a13=a12,
由于an>0,所以a1=1.
当n=2时,有a13+a23=(a1+a2)2,
将a1=1代入上式,由于an>0,所以a2=2.
(2)解:由于a13+a23+…+an3=(a1+a2+…+an)2,①
则有a13+a23+…+an3+an+13=(a1+a2+…+an+an+1)2.②
②-①,得an+13=(a1+a2+…+an+an+1)2-(a1+a2+…+an)2,
由于an>0,所以an+12=2(a1+a2+…+an)+an+1.③
同样有an2=2(a1+a2+…+an-1)+an(n≥2),④
③-④,得an+12-an2=an+1+an.
所以an+1-an=1.
由于a2-a1=1,即当n≥1时都有an+1-an=1,所以数列{an}是首项为1,公差为1的等差数列.
故an=n.
(3)解:由(2)知an=n,则.
所以=
=
=
.
∵,
∴数列{Sn}单调递增.
所以.
要使不等式对任意正整数n恒成立,只要
.
∵1-a>0,∴0<a<1.
∴1-a>a,即.
所以,实数a的取值范围是.
解析
(1)解:当n=1时,有a13=a12,
由于an>0,所以a1=1.
当n=2时,有a13+a23=(a1+a2)2,
将a1=1代入上式,由于an>0,所以a2=2.
(2)解:由于a13+a23+…+an3=(a1+a2+…+an)2,①
则有a13+a23+…+an3+an+13=(a1+a2+…+an+an+1)2.②
②-①,得an+13=(a1+a2+…+an+an+1)2-(a1+a2+…+an)2,
由于an>0,所以an+12=2(a1+a2+…+an)+an+1.③
同样有an2=2(a1+a2+…+an-1)+an(n≥2),④
③-④,得an+12-an2=an+1+an.
所以an+1-an=1.
由于a2-a1=1,即当n≥1时都有an+1-an=1,所以数列{an}是首项为1,公差为1的等差数列.
故an=n.
(3)解:由(2)知an=n,则.
所以=
=
=
.
∵,
∴数列{Sn}单调递增.
所以.
要使不等式对任意正整数n恒成立,只要
.
∵1-a>0,∴0<a<1.
∴1-a>a,即.
所以,实数a的取值范围是.
已知函数f(x)=ax2+bx(a≠0)的导函数f′(x)=-2x+7,数列{an}的前n项和为Sn,点Pn(n,Sn)(n∈N*)均在函数y=f(x)的图象上.
(I)求数列{an}的通项公式及Sn的最大值;
(II)令,其中n∈N*,求{nbn}的前n项和.
正确答案
解:(I)∵f(x)=ax2+bx(a≠0),∴f‘(x)=2ax+b
由f'(x)=-2x+7得:a=-1,b=7,所以f(x)=-x2+7x
又因为点Pn(n,Sn)(n∈N*)均在函数y=f(x)的图象上,所以有Sn=-n2+7n
当n=1时,a1=S1=6
当n≥2时,an=Sn-Sn-1=-2n+8,∴an=-2n+8(n∈N*)
令an=-2n+8≥0得n≤4,∴当n=3或n=4时,Sn取得最大值12
综上,an=-2n+8(n∈N*),当n=3或n=4时,Sn取得最大值12
(II)由题意得
所以,即数列{bn}是首项为8,公比是
的等比数列,
故{nbn}的前n项和Tn=1×23+2×22++n×2-n+4①
②
所以①-②得:
∴
解析
解:(I)∵f(x)=ax2+bx(a≠0),∴f‘(x)=2ax+b
由f'(x)=-2x+7得:a=-1,b=7,所以f(x)=-x2+7x
又因为点Pn(n,Sn)(n∈N*)均在函数y=f(x)的图象上,所以有Sn=-n2+7n
当n=1时,a1=S1=6
当n≥2时,an=Sn-Sn-1=-2n+8,∴an=-2n+8(n∈N*)
令an=-2n+8≥0得n≤4,∴当n=3或n=4时,Sn取得最大值12
综上,an=-2n+8(n∈N*),当n=3或n=4时,Sn取得最大值12
(II)由题意得
所以,即数列{bn}是首项为8,公比是
的等比数列,
故{nbn}的前n项和Tn=1×23+2×22++n×2-n+4①
②
所以①-②得:
∴
给出下面的数表序列:其中表n(n=1,2,3…)有n行,第1行的n个数是1,3,5,…2n-1,从第2行起,每行中的每个数都等于它肩上的两数之和.写出表4,验证表4各行中数的平均数按从上到下的顺序构成等比数列,并将结论推广到表n(n≥3)(不要求证明).
正确答案
解:表4为 1 3 5 7
4 8 12
12 20
32
它的第一行中的平均数是4,第二行中的平均数是 8,第三行中的平均数是 16,第四行中的平均数是 32,
各行中数的平均数构成以4为首项,以2为公比的等比数列.
将这一结论推广到表n(n≥3),即表 n(n≥3)中,各行中数的平均数构成以n为首项,以2为公比的等比数列.
解析
解:表4为 1 3 5 7
4 8 12
12 20
32
它的第一行中的平均数是4,第二行中的平均数是 8,第三行中的平均数是 16,第四行中的平均数是 32,
各行中数的平均数构成以4为首项,以2为公比的等比数列.
将这一结论推广到表n(n≥3),即表 n(n≥3)中,各行中数的平均数构成以n为首项,以2为公比的等比数列.
在等差数列{an}中,a5=3,a6=-2,则公差d为______.
正确答案
-5
解析
解:d=a6-a5=-2-3=-5
∴答案为:-5
有四个实数,前3个数成等比数列,且它们的积为216,后三个数成等差数列,且它们的和为12,求这四个数.
正确答案
解:设此前3个数分别为:,a,aq,
∵•a•aq=216,∴a3=216,解得a=6.
设后三个数分别为:b-d,b,b+d.
∵b-d+b+b+d=12,解得b=4.
∴4-d=6,4=6q,
解得d=-2,q=.
∴这四个数分别为:9,6,4,2.
解析
解:设此前3个数分别为:,a,aq,
∵•a•aq=216,∴a3=216,解得a=6.
设后三个数分别为:b-d,b,b+d.
∵b-d+b+b+d=12,解得b=4.
∴4-d=6,4=6q,
解得d=-2,q=.
∴这四个数分别为:9,6,4,2.
如果等差数列{an}中,a1=2,a3=6.则数列{2an-3}是公差为______的等差数列.
正确答案
4
解析
解:∵等差数列{an}中,a1=2,a3=6,
∴an=2+(n-1)•=2n,
∴2an-3=4n-3,
∴4n-3-[4(n-1)-3]=4,
∴数列{2an-3}是公差为4的等差数列.
故答案为:4.
(2015春•启东市校级月考)数列{an}中,a1=3,an+1-an=2(n∈N*),则a10=______.
正确答案
21
解析
解:在数列{an}中,
∵an+1-an=2(n∈N*),
∴数列{an}是公差为2的等差数列,
又a1=3,
∴a10=a1+9d=3+9×2=21.
故答案为:21.
设等差数列{an}的公差为d,若数列{}为递减数列,则有下列四个命题:
①d>0
②d<0
③a1d>0
④a1d<0
请把正确命题的序号填上______.
正确答案
④
解析
解:∵等差数列{an}的公差为d,数列{}为递减数列,
∴>
,∴
=
=
<1,
∴a1d<0,
故答案为:④
已知二次函数f(x)=x2-ax+a(x∈R)同时满足:①不等式f(x)≤0的解集有且只有一个元素;②在定义域内存在0<x1<x2,使得不等式f( x1)>f( x2)成立.设数列{an}的前n项和 Sn=f(n).
(1)求函数f(x)的表达式;
(2)求数列{ an}的通项公式.
正确答案
解:(1)∵不等式f(x)≤0的解集有且只有一个元素,
∴△=a2-4a=0,解得a=0或a=4.
当a=0时,函数f(x)=x2在(0,+∞)上递增,不满足条件②;
当a=4时,函数f(x)=x2-4x+4在(0,2)上递减,满足条件②.
综上得a=4,即f(x)=x2-4x+4.
(2)由(1)知Sn=n2-4n+4=(n-2)2,
当n=1时,a1=S1=1;
当n≥2时an=Sn-Sn-1=(n-2)2-(n-3)2=2n-5.
∴.
解析
解:(1)∵不等式f(x)≤0的解集有且只有一个元素,
∴△=a2-4a=0,解得a=0或a=4.
当a=0时,函数f(x)=x2在(0,+∞)上递增,不满足条件②;
当a=4时,函数f(x)=x2-4x+4在(0,2)上递减,满足条件②.
综上得a=4,即f(x)=x2-4x+4.
(2)由(1)知Sn=n2-4n+4=(n-2)2,
当n=1时,a1=S1=1;
当n≥2时an=Sn-Sn-1=(n-2)2-(n-3)2=2n-5.
∴.
已知数列{an}的前n项和为则该数列的通项公式为______.______.
正确答案
an=8n-5
(n∈N*)
解析
解:当n=1时,=3;
当n≥2时,an=Sn-Sn-1=4n2-n-[4(n-1)2-(n-1)]=8n-5.
上式对于n=1时也成立.
综上可知:an=8n-5(n∈N*).
故答案为an=8n-5(n∈N*).
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