- 等差数列
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设A={x|x=3n+2,n∈N*},B={x|x=4m+1,n∈N*},则A∩B的元素按从小到大排列,则其第13个元素是______.
正确答案
A={x|x=3n+2,n∈N*}中的元素构成以5为首项,以3为公差的等差数列.
B={x|x=4m+1,n∈N*}中的元素构成以5为首项,以4为公差的等差数列.
则A∩B的元素构成以5为首项,以12为公差的等差数列.
故A∩B的第13个元素为 a1+12d=5+12×12=149.
故答案为149.
已知f(x)为二次函数,不等式f(x)+2<0的解集为( -1, ),且对任意α,β∈R恒有f(sinα)≤0,f(2+cosβ)≥0.数列an满足a1=1,3an+1=1-
(n∈N×)
(Ⅰ)求函数f(x)的解析式;
(Ⅱ)设bn=,求数列bn的通项公式;
(Ⅲ)若(Ⅱ)中数列bn的前n项和为Sn,求数列Sn•cos(bnπ)的前n项和Tn.
正确答案
(Ⅰ)依题意,f(x)+2=a(x+1)(x-)(a>0),
即f(x)=ax2+x-
-2
令α=,β=π,则sinα=1,cosβ=-1,有f(1)≤0,f(2-1)≥0,
得f(1)=0,即a+-
-2=0,得a=
.
∴f(x)=x2+x-
.-(4分)
(Ⅱ)f'(x)=3x+1,则3an+1=1-=1-
=
即an+1=,两边取倒数,得
=3+
,即bn+1=3+bn.
∴数列bn是首项为b1==1,公差为3的等差数列.
∴bn=1+(n-1)•3=3n-2(n∈N*).(9分)
(Ⅲ)∵cos(bnπ)=cos(3n-2)π=cos(nπ)=(-1)n
∴Sn•cos(bnπ)=(-1)n•Sn∴Tn=-S1+S2-S3+S4-+(-1)nSn.
(1)当n为偶数时Tn=(S2-S1)+(S4-S3)++(Sn-Sn-1)=b2+b4++bn
==
(4+3n-2)=
(2)当n为奇数时Tn=Tn-1-Sn=-
=
综上,Tn=(13分)
已知数列{an}的各项均为正数,记A(n)=a1+a2+…+an,B(n)=a2+a3+…+an+1,C(n)=a3+a4+…+an+2,n=1,2,….
(Ⅰ)若a1=1,a2=3,且对任意n∈N*,三个数A(n),B(n),C(n)组成等差数列,求数列{an}的通项公式;
(Ⅱ)若三个数A(n),B(n),C(n)组成公比为q的等比数列,证明:数列{an}是公比为q的等比数列;
(Ⅲ) (理科)在(Ⅰ)的条件下,求使不等式(1+)(1+
)…(1+
)≥p
对一切n∈N*均成立的最大实数p.
正确答案
(Ⅰ)对任意n∈N*,三个数A(n),B(n),C(n)是等差数列,
所以B(n)-A(n)=C(n)-B(n),
即an+1-a1=an+2-a2,
亦即an+2-an-1=a2-a1=2.
故数列{an}是首项为1,公差为2的等差数列.
于是an=1+(n-1)×2=2n-1
(Ⅱ)若对于任意n∈N*,三个数A(n),B(n),C(n)组成公比为q的等比数列,
则B(n)=qA(n),C(n)=qB(n),于是C(n)-B(n)=q[B(n)-A(n)],
得an+2-a2=q(an+1-a1),
即an+2-qan+1=a2-a1.由n=1有B(1)=qA(1),即a2=qa1,从而an+2-qan+1=0.
因为an>0,所以=
=q,故数列{an}是首项为a1,公比为q的等比数列,
(Ⅲ)(理科)
由题意得p≤(1+
)(1+
)…(1+
)对n∈N*恒成立
记F(n)=(1+
)(1+
)…(1+
),
则=
=
=
>
=1
∵F(n)>0,
∴F(n+1)>F(n),
即F(n)是随n的增大而增大F(n)的最小值为F(1)=,
∴p≤,
即pmax=.
设数列{an}是首项为4,公差为1的等差数列,Sn为数列{bn}的前n项和,且Sn=n2+2n.
(1)求数列{an}及{bn}的通项公式an和bn;
(2)f(n)=问是否存在k∈N*使f(k+27)=4f(k)成立.若存在,求出k的值;若不存在,说明理由;
(3)对任意的正整数n,不等式-
≤0恒成立,求正数a的取值范围.
正确答案
(1)an=a1+(n-1)d=4+n-1=n+3.
当n=1时,b1=S1=3.
当n≥2时,bn=Sn-Sn-1=n2+2n-(n-1)2-2(n-1)=2n+1.
当n=1时上式也成立,
∴bn=2n+1(n∈N*).
所以an=n+3,bn=2n+1.
(2)假设符合条件的k(k∈N*)存在,
由于f(n)=∴当k为正奇数时,k+27为正偶数
由f(k+27)=4f(k),得2(k+27)+1=4(k+3).∴2k=43,k=.(舍)
当k为正偶数时,k+27为正奇数,
由f(k+27)=4f(k),得(k+27)+3=4(2k+1).即7k=26,∴k=.(舍)
因此,符合条件的正整数k不存在
(3)将不等式变形并把an+1=n+4代入得a≤(1+
)(1+
)(1+
)…(1+
).
设g(n)=(1+
)(1+
)…(1+
).∴
=
(1+
)=
×
=
.
又∵<
=2n+4,∴
>1,即g(n+1)>g(n).∴g(n)随n的增大而增大,故g(n)min=g(1)=
(1+
)=
.∴0<a≤
.
已知f(x)是定义在R上的不恒为零的函数,且对于任意的a,b∈R都满足:f(ab)=af(b)+bf(a).
(1)求f(0)及f(1)的值;
(2)判断的奇偶性,并证明你的结论;
(3)若f(2)=2,un=(n∈N*),求证数列{un}是等差数列,并求{un}的通项公式.
正确答案
函数f(x)=,数列{an}满足:an>0,a1=1,an+1=f(an),n∈N*.
(Ⅰ)求数列{an}的通项公式;
(Ⅱ)若bn=+1,对任意正整数n,不等式
-
≤0恒成立,求正数k的取值范围.
正确答案
(Ⅰ)∵f(x)=,∴an+1=
,∴
-
=1
∴数列{}是首项
=1,公差d=1的等差数列,
=1+(n-1)=n
∴an=.
(Ⅱ)由已知得k≤
设cn=
则=
>1,所以数列{cn}递增,
∴cn的最小值为c1=,
∴只需0<k≤
已知数列{an}的首项a1=1,且点An(an,an+1)在函数y=的图象上.
(1)证明:{}为等差数列,并求{an}的通项公式.
(2)若{bn}表示直线AnAn+1的斜率,且bn>m2-2m+对n∈N*恒成立,求实数m的取值范围.
正确答案
(1)证明:∵点An(an,an+1)在函数y=的图象上,∴an+1=
,
两边取倒数得=
+1,得到
-
=1,
∴数列{}是首项为
=1,公差为1的等差数列,
∴=1+(n-1)×1=n,∴an=
.
(2)∵bn==
=
,∴bn+1=
,
∴bn+1-bn=-
=
>0,即数列{bn}是递增数列,其最小值为b1=
.
∵bn>m2-2m+对n∈N*恒成立,∴[bn]min>m2-2m+
,
即>m2-2m+
,化为m2-3m<0,解得0<m<3.
∴实数m的取值范围是(0,3).
已知数列{xn}中,x1,x5是方程log22x-8log2x+12=0的两根,等差数列{yn}满足yn=log2xn,且其公差为负数,
(1)求数列{yn}的通项公式;
(2)证明:数列{xn}为等比数列;
(3)设数列{xn}的前n项和为Sn,若对一切正整数n,Sn<a恒成立,求实数a的取值范围.
正确答案
(1)∵x1,x5是方程log22x-8log2x+12=0的两根,
∴log2x1+log2x5=8,log2x1•log2x5=12,
∵等差数列{yn}满足yn=log2xn,且其公差为负数,
∴log2x1=6,log2x5=2.
y1=log2x1=6,y5=log2x5=2,yn=7-n.
(2)∵yn=log2xn=7-n,yn+1=log2xn+1=6-n
∴=
=
,
∴数列{xn}为等比数列.
(3)Sn==128(1-
)<128
Sn=128,
故所求a的取值范围为a≥128.
设函数y=f(x)的定义域为全体R,当x<0时,f(x)>1,且对任意的实数x,y∈R,有f(x+y)=f(x)f(y)成立,数列{an}满足a1=f(0),且f(an+1)=(n∈N*)
(1)求证:y=f(x)是R上的减函数.
(2)求证:{an}是等差数列,并求通项an.
(3)若不等式(1+)(1+
)…(1+
)≥k
对一切n∈N*均成立,求k的最大值.
正确答案
(1)令x=-1,y=0,得f(-1)=f(-1)•f(0),
由题意知f(-1)≠0,所以f(0)=1,故a1=f(0)=1.
当x>0时,-x<0,f(0)=f(-x)•f(x)=1,进而得0<f(x)<1.
设x1,x2∈R且x1<x2,则x2-x1>0,0<f(x2-x1)<1,f(x2)-f(x1)=f(x1+(x2-x1))-f(x1)=f(x1)[f(x2-x1)-1]<0.
即f(x2)<f(x1),所以y=f(x)是R上的减函数.
(2)由f(an+1)=得f(an+1)f(-2-an)=1,
所以f(an+1-an-2)=f(0).
因为y=f(x)是R上的减函数,所以an+1-an-2=0,
即an+1-an=2,
所以{an}是以1为首项,2为公差的等差数列.
所以an=1+(n-1)×2=2n-1.
(3)由(1+)(1+
)(1+
)≥k
对一切n∈N*均成立.
知k≤对一切n∈N*均成立.
设F(n)=,
知F(n)>0且F(n+1)=,
又=
=
>1.
故F(n)为关于n的单调增函数,F(n)≥F(1)=.
所以k≤,k的最大值为
已知数列{an}中,a1=1,且点P(an,an+1)(n∈N*)在直线x-y+1=0上.
(1)求数列{an}的通项公式;
(2)若函数f(n)=+
+
+…+
(n∈N,且n≥2),求函数f(n)的最小值.
正确答案
(1)由点P(an,an+1)在直线x-y+1=0上,
即an+1-an=1,且a1=1,数列{an}是以1为首项,1为公差的等差数列,
an=1+(n+1)•1=n(n≥2),a1=1同样满足,
所以an=n.
(2)f(n)=+
++
,f(n+1)=
+
+
+
+
,f(n+1)-f(n)=
+
-
>
+
-
=0.
所以f(n)是单调递增,
故f(n)的最小值是f(2)=.
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