- 等差数列
- 共11217题
若a,b,c三个正数成等差数列,公差d≠0,自然数n≥2,求证:an+cn≥2bn.
正确答案
证明:用数学归纳法,
当n=2时,∵a+c=2b,
∴(a+c)2=4b2,
∴a2+c2+2ac=4b2,
即2(a2+c2)≥4b2,
∴a2+c2≥2b2;
假设n=k时成立,即ak+ck≥2bk;
那么,当n=k+1时,且由2b=a+c,得
ak+1+ck+1-2bk+1=ak+1+ck+1-(a+c)•bk;
结合上边的假设ak+ck≥2bk,得
ak+1+ck+1-(a+c)•bk≥ak+1+ck+1-(a+c)•=
≥0,
即ak+1+ck+1-2bk+1≥0,
∴ak+1+ck+1≥2bk+1;
所以n=k+1时也成立,
由以上归纳假设得到
an+cn≥2bn (n≥2).
解析
证明:用数学归纳法,
当n=2时,∵a+c=2b,
∴(a+c)2=4b2,
∴a2+c2+2ac=4b2,
即2(a2+c2)≥4b2,
∴a2+c2≥2b2;
假设n=k时成立,即ak+ck≥2bk;
那么,当n=k+1时,且由2b=a+c,得
ak+1+ck+1-2bk+1=ak+1+ck+1-(a+c)•bk;
结合上边的假设ak+ck≥2bk,得
ak+1+ck+1-(a+c)•bk≥ak+1+ck+1-(a+c)•=
≥0,
即ak+1+ck+1-2bk+1≥0,
∴ak+1+ck+1≥2bk+1;
所以n=k+1时也成立,
由以上归纳假设得到
an+cn≥2bn (n≥2).
已知数列{an}满足:a1=,a2=
,an+1=2an-an-1(n≥2,n∈N*),数列{bn}满足b1<0,3bn-bn-1=n(n≥2,n∈N*),数列{bn}的前n项和为Sn.
(1)求数列{an}的通项an.
(2)求证:数列{bn-an}为等比数列.
正确答案
解:(1)证明∵2an=an+1+an-1(n≥2,n∈N*),
∴an+1-an=an-an-1
∴{an}是等差数列.
又∵a1=,a2=
,∴an=
+(n-1)•
=
,
(2)证明:∵bn=bn-1+
(n≥2,n∈N*),
∴bn+1-an+1=bn+
-
=
bn-
=(bn-
)=
(bn-an).
又∵b1-a1=b1-≠0,
∴{bn-an}是以b1-为首项,以
为公比的等比数列.
解析
解:(1)证明∵2an=an+1+an-1(n≥2,n∈N*),
∴an+1-an=an-an-1
∴{an}是等差数列.
又∵a1=,a2=
,∴an=
+(n-1)•
=
,
(2)证明:∵bn=bn-1+
(n≥2,n∈N*),
∴bn+1-an+1=bn+
-
=
bn-
=(bn-
)=
(bn-an).
又∵b1-a1=b1-≠0,
∴{bn-an}是以b1-为首项,以
为公比的等比数列.
在等差数列{an}中,a1=2,a17=66,
(1)求数列{an}的通项公式;
(2)88是否是数列{an}中的项.
正确答案
解:(1)∵由 a1=2,a17=66,可得a17=a1+(17-1)d,
∴d==
=4,
∴an=a1 +(n-1)d=2+(n-1)•4=4n-2. …(6分)
(2)令an=88,即4n-2=88得n=,由于 n∉N+.
∴88不是数列{an}中的项.…(12分)
解析
解:(1)∵由 a1=2,a17=66,可得a17=a1+(17-1)d,
∴d==
=4,
∴an=a1 +(n-1)d=2+(n-1)•4=4n-2. …(6分)
(2)令an=88,即4n-2=88得n=,由于 n∉N+.
∴88不是数列{an}中的项.…(12分)
已知等差数列{an}中,a3=5,a8=20,求{an}的通项公式.
正确答案
解:在等差数列{an}中,由a3=5,a8=20,得,
∴an=a3+(n-3)d=5+3(n-3)=3n-4.
解析
解:在等差数列{an}中,由a3=5,a8=20,得,
∴an=a3+(n-3)d=5+3(n-3)=3n-4.
在等差数列{an}中,已知,求a1及n.
正确答案
解:∵等差数列{an}中,,
∴,
解得a1=-3,n=10.
解析
解:∵等差数列{an}中,,
∴,
解得a1=-3,n=10.
将等差数列2,7,12,17,22,…中的数按顺序抄写在本子上,见下表,若每行可写12个数,每页共15行,则数1997应抄在第______页第______行第______个位置上.
正确答案
3
3
4
解析
解:由题意可得等差数列的首项为2,公差d=7-2=5,
由1997=2+5(n-1)可得n=400,即1997为等差数列的第400项,
∵每行可写12个数,400=12×33+4,
∴1997应在第34行,
又∵每页共15行,34=15×2+4,
∴1997应在第3页第4行,
综上可知1997应在第3页第4行第4个数,
故答案为:3;4;4
设数列{an}的前n项和为Sn,如果为常数,则称数列{an}为“科比数列”.
(Ⅰ)已知等差数列{bn}的首项为1,公差不为零,若{bn}为“科比数列”,求{bn}的通项公式;
(Ⅱ)设数列{cn}的各项都是正数,前n项和为Sn,若c13+c23+c33+…+cn3=Sn2对任意n∈N*都成立,试推断数列{cn}是否为“科比数列”?并说明理由.
正确答案
解:(Ⅰ)设等差数列{bn}的公差为d(d≠0),,因为b1=1,则
,即2+(n-1)d=4k+2k(2n-1)d.
整理得,(4k-1)dn+(2k-1)(2-d)=0.
因为对任意正整数n上式恒成立,则,解得
.
故数列{bn}的通项公式是bn=2n-1.
(Ⅱ)由已知,当n=1时,c13=S12=c12.因为c1>0,所以c1=1.
当n≥2时,c13+c23+c33++cn3=Sn2,c13+c23+c33++cn-13=Sn-12.
两式相减,得cn3=Sn2-Sn-12=(Sn-Sn-1)(Sn+Sn-1)=cn•(Sn+Sn-1).
因为cn>0,所以cn2=Sn+Sn-1=2Sn-cn.
显然c1=1适合上式,所以当n≥2时,cn-12=2Sn-1-cn-1.
于是cn2-cn-12=2(Sn-Sn-1)-cn+cn-1=2cn-cn+cn-1=cn+cn-1.
因为cn+cn-1>0,则cn-cn-1=1,所以数列{cn}是首项为1,公差为1的等差数列.
所以不为常数,故数列{cn}不是“科比数列”.
解析
解:(Ⅰ)设等差数列{bn}的公差为d(d≠0),,因为b1=1,则
,即2+(n-1)d=4k+2k(2n-1)d.
整理得,(4k-1)dn+(2k-1)(2-d)=0.
因为对任意正整数n上式恒成立,则,解得
.
故数列{bn}的通项公式是bn=2n-1.
(Ⅱ)由已知,当n=1时,c13=S12=c12.因为c1>0,所以c1=1.
当n≥2时,c13+c23+c33++cn3=Sn2,c13+c23+c33++cn-13=Sn-12.
两式相减,得cn3=Sn2-Sn-12=(Sn-Sn-1)(Sn+Sn-1)=cn•(Sn+Sn-1).
因为cn>0,所以cn2=Sn+Sn-1=2Sn-cn.
显然c1=1适合上式,所以当n≥2时,cn-12=2Sn-1-cn-1.
于是cn2-cn-12=2(Sn-Sn-1)-cn+cn-1=2cn-cn+cn-1=cn+cn-1.
因为cn+cn-1>0,则cn-cn-1=1,所以数列{cn}是首项为1,公差为1的等差数列.
所以不为常数,故数列{cn}不是“科比数列”.
数列{an}中,已知a1=1,点(an,an+1)在直线x-y+2=0上,则an的通项公式为______.
正确答案
an=2n-1
解析
解:∵点(an,an+1)在直线x-y+2=0上
∴an-an+1+2=0,
∴an-an-1=2
∴数列{an}是一个公差是2的等差数列,
∵a1=1,
∴an=2n-1,
故答案为:an=2n-1
等差数列{an}中,a4=10,a7=19,则公差d=______.
正确答案
3
解析
解:在等差数列{an}中,由a4=10,a7=19,得
.
故答案为:3.
已知数列{an}的前n项和Sn=n2-48n,
(1)求数列的通项公式;
(2)求Sn的最大或最小值.
正确答案
解(1)a1=S1=12-48×1=-47…(2分)
当n≥2时 an=Sn-Sn-1=n2-48n-[(n-1)2-48(n-1)]=2n-49…(5分)
a1也适合上式
∴an=2n-49(n∈N+)…(7分)
(2)a1=-47,d=2,所以Sn有最小值
由
得…(10分)
又n∈N+∴n=24即Sn最小…(12分)
…(15分)
或:由Sn=n2-48n=(n-24)2-576∴当n=24时,Sn取得最小值-576.
解析
解(1)a1=S1=12-48×1=-47…(2分)
当n≥2时 an=Sn-Sn-1=n2-48n-[(n-1)2-48(n-1)]=2n-49…(5分)
a1也适合上式
∴an=2n-49(n∈N+)…(7分)
(2)a1=-47,d=2,所以Sn有最小值
由
得…(10分)
又n∈N+∴n=24即Sn最小…(12分)
…(15分)
或:由Sn=n2-48n=(n-24)2-576∴当n=24时,Sn取得最小值-576.
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