- 等差数列
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等差数列{an}的各项均为正数,a1=3,前n项和为Sn,{bn}为等比数列,b1=2,且b2S2=32,b3S3=120.
(1)求an与bn;
(2)求数列{anbn}的前n项和Tn.
(3)若对任意正整数n和任意x∈R恒成立,求实数a的取值范围.
正确答案
解:(1)设{an}的公差为d,{bn}的公比为q,则d为正整数,an=3+(n-1)d,bn=2qn-1
依题意有,即
,
解得,或者
(舍去),
故an=3+2(n-1)=2n+1,bn=2n.
(2)anbn=(2n+1)•2n.Tn=3•2+5•22++(2n-1)•2n-1+(2n+1)•2n,2Tn=3•22+5•23++(2n-1)•2n+(2n+1)•2n+1,
两式相减得-Tn=3•2+2•22+2•23++2•2n-(2n+1)2n+1=2+22+23++2n+1-(2n+1)2n+1=2n+2-2-(2n+1)2n+1=(1-2n)2n+1-2,
所以Tn=(2n-1)•2n+1+2.
(3)Sn=3+5+…+(2n+1)=n(n+2),
∴=
=
=
,
问题等价于f(x)=x2+ax+1的最小值大于或等于,
即,即a2≤1,解得-1≤a≤1.
解析
解:(1)设{an}的公差为d,{bn}的公比为q,则d为正整数,an=3+(n-1)d,bn=2qn-1
依题意有,即
,
解得,或者
(舍去),
故an=3+2(n-1)=2n+1,bn=2n.
(2)anbn=(2n+1)•2n.Tn=3•2+5•22++(2n-1)•2n-1+(2n+1)•2n,2Tn=3•22+5•23++(2n-1)•2n+(2n+1)•2n+1,
两式相减得-Tn=3•2+2•22+2•23++2•2n-(2n+1)2n+1=2+22+23++2n+1-(2n+1)2n+1=2n+2-2-(2n+1)2n+1=(1-2n)2n+1-2,
所以Tn=(2n-1)•2n+1+2.
(3)Sn=3+5+…+(2n+1)=n(n+2),
∴=
=
=
,
问题等价于f(x)=x2+ax+1的最小值大于或等于,
即,即a2≤1,解得-1≤a≤1.
设数列{an}的前n项和为Sn,对一切n∈N*,点(n,Sn)在函数f(x)=x2+x的图象上.
(1)求an的表达式;
(2)设,使得不等式An<a对一切n∈N*都成立?若存在,求出a的取值范围;若不存在,请说明理由;
(3)将数列{an}依次按1项,2项循环地分为(a1),(a2,a3),(a4),(a5,a6),(a7),(a8,a9),(a10),
…,分别计算各个括号内各数之和,设由这些和按原来括号的前后顺序构成的数列为{bn},求b100的值;
(4)如果将数列{an}依次按1项,2项,3项,4项循环;分别计算各个括号内各数之和,设由这些和按原来括号的前后顺序构成的数列为{bn},提出同(3)类似的问题((3)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
解:(1)∵点(n,Sn)在函数f(x)=x2+x的图象上,
∴Sn=n2+n.
a1=S1=2,当n≥2时,an=Sn-Sn-1=2n(n=1时也成立).
∴an=2n(n∈N*).
(2)
==
.
依题意,只要.
(3)数列{an}依次按1项,2项循环地分为(2),(4,6),(8),(10,12);(14),(16,18);(20),…,每一次循环记为一组.由于每一个循环含有2个括号,故b100是第50组中第2个括号内各数之和.
由分组规律知,b2,b4,b6,…,b100,…组成一个首项b2=4+6=10,公差d=12
的等差数列.
所以b100=10+(50-1)×12=598.
(4)当n是4的整数倍时,求bn的值.
数列{an}依次按1项、2项、3项、4项循环地分为(2),(4,6),(8,10,12);(14,16,18,20);(22),(24,26),(28,30,32),(34,36,38,40);(42),…
第4组,第8组,…,第4k(k∈N*)组的第1个数,第2个 数,…,第4个数分别组成一个等差数列,
其首项分别为14,16,18,20.公差均为20.
则第4组,第8组,…,第4k组的各数之和也组成一个等差数列,
其公差为80.
且b4=14+16+18+20=68.
当n=4k时,bn=68+80(k-1)=20n-12.
解析
解:(1)∵点(n,Sn)在函数f(x)=x2+x的图象上,
∴Sn=n2+n.
a1=S1=2,当n≥2时,an=Sn-Sn-1=2n(n=1时也成立).
∴an=2n(n∈N*).
(2)
==
.
依题意,只要.
(3)数列{an}依次按1项,2项循环地分为(2),(4,6),(8),(10,12);(14),(16,18);(20),…,每一次循环记为一组.由于每一个循环含有2个括号,故b100是第50组中第2个括号内各数之和.
由分组规律知,b2,b4,b6,…,b100,…组成一个首项b2=4+6=10,公差d=12
的等差数列.
所以b100=10+(50-1)×12=598.
(4)当n是4的整数倍时,求bn的值.
数列{an}依次按1项、2项、3项、4项循环地分为(2),(4,6),(8,10,12);(14,16,18,20);(22),(24,26),(28,30,32),(34,36,38,40);(42),…
第4组,第8组,…,第4k(k∈N*)组的第1个数,第2个 数,…,第4个数分别组成一个等差数列,
其首项分别为14,16,18,20.公差均为20.
则第4组,第8组,…,第4k组的各数之和也组成一个等差数列,
其公差为80.
且b4=14+16+18+20=68.
当n=4k时,bn=68+80(k-1)=20n-12.
等差数列{an},a7=40,d=8,a1=______.
正确答案
-8
解析
解:根据等差数列的通项公式得:
a7=a1+(7-1)d=a1+6d,
∵a7=40,d=8
∴a1+48=40,
解得a1=-8.
故答案为:-8
在8和28中间插入四个数,使这六个数成等差数列,则插入的四个数依次为______.
正确答案
12,16,20,24
解析
解:在8和28中间插入四个数,共6个数,
设公差为d,则,
∴插入的四个数依次为:12,16,20,24.
故答案为:12,16,20,24.
在锐角△ABC中,交A,B,C的对边分别是a,b,c,且A,B,C成等差数列
(Ⅰ)若=
,b=
,求a+c的值;
(Ⅱ)求2sinA+sinC的取值范围.
正确答案
解:锐角△ABC中,A、B、C成等差数列,
∴2B=A+C,
又A+B+C=180°,
∴B=60°,A+C=120°;
(Ⅰ)当=
时,即c•a•cosB=
,
∴c•a•cos60°=,
∴ac=3;
又b=,
∴b2=a2+c2-2accosB=a2+c2-2•=3,
∴a2+c2=6;
∴(a+c)2=a2+c2+2ac=6+2×3=12,
∴a+c=2;
(Ⅱ)2sinA+sinC=2sin(120°-C)+sinC
=2sin120°cosC-2cos120°sinC+sinC
=cosC+2sinC
=sin(C+θ),且θ=arctan
,30°<C<90°,
∴30°<θ<45°
∴60°<C+θ<135°,
∴<sin(C+θ)≤1,
∴<
sin(C+θ)≤
,
∴2sinA+sinC的取值范围是(,
].
解析
解:锐角△ABC中,A、B、C成等差数列,
∴2B=A+C,
又A+B+C=180°,
∴B=60°,A+C=120°;
(Ⅰ)当=
时,即c•a•cosB=
,
∴c•a•cos60°=,
∴ac=3;
又b=,
∴b2=a2+c2-2accosB=a2+c2-2•=3,
∴a2+c2=6;
∴(a+c)2=a2+c2+2ac=6+2×3=12,
∴a+c=2;
(Ⅱ)2sinA+sinC=2sin(120°-C)+sinC
=2sin120°cosC-2cos120°sinC+sinC
=cosC+2sinC
=sin(C+θ),且θ=arctan
,30°<C<90°,
∴30°<θ<45°
∴60°<C+θ<135°,
∴<sin(C+θ)≤1,
∴<
sin(C+θ)≤
,
∴2sinA+sinC的取值范围是(,
].
已知等差数列{an},其中,则n的值为______.
正确答案
50
解析
解:设等差数列{an}的公差等于d,∵,
∴2a1+5d=4,即 +5d=4,d=
.
又 an=33,∴,解得n=50.
故答案为50.
数列{an}中,an>0,若S12,S22,…,Sn2,…是一个以1为首项,2为公差的等差数列,求an.
正确答案
解:∵S12,S22,…,Sn2,…是一个以1为首项,2为公差的等差数列,
∴,
∵an>0,
∴.
当n=1时,a1=S1=1;
当n≥2时,an=Sn-Sn-1==
.
a1=1不适合上式.
∴.
解析
解:∵S12,S22,…,Sn2,…是一个以1为首项,2为公差的等差数列,
∴,
∵an>0,
∴.
当n=1时,a1=S1=1;
当n≥2时,an=Sn-Sn-1==
.
a1=1不适合上式.
∴.
在等差数列{an}中,已知a5=10,a12=31,求它的通项公式.
正确答案
解:设等差数列{an}的公差为d,
由a5=10,a12=31得,=3,
由a5=a1+4d=10,得a1=-2,
则an=-2+(n-1)×3=3n-5.
解析
解:设等差数列{an}的公差为d,
由a5=10,a12=31得,=3,
由a5=a1+4d=10,得a1=-2,
则an=-2+(n-1)×3=3n-5.
已知数列{an}中,a2=1,an+1=2an+1,则a1=______.
正确答案
0
解析
解:因为a2=1,an+1=2an+1,
所以a2=2a1+1,解得a1=0,
故答案为:0.
有四个数,其中前三个数成等差数列,后三个数成等比数列,并且第一个数与第四个数是28,中间两数的和是10,求这四个数.
正确答案
解法一:设这四个数依次为a-d,a,a+d,,
由已知得,
解得或
.∴当a=4,d=6时,所求四个数为-2,4,10,25;
当a=,d=-15时,所求四个数为
,
,
,
.
故所求四个数为-2,4,10,25或,
,
,
.
解析
解法一:设这四个数依次为a-d,a,a+d,,
由已知得,
解得或
.∴当a=4,d=6时,所求四个数为-2,4,10,25;
当a=,d=-15时,所求四个数为
,
,
,
.
故所求四个数为-2,4,10,25或,
,
,
.
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