- 等差数列
- 共11217题
设数列{an}的各项均为正数,前n项和为Sn,已知4Sn=+2an+1(n∈N*)
(1)证明数列{an}是等差数列,并求其通项公式;
(2)是否存在k∈N*,使得Sk2=,若存在,求出k的值;若不存在请说明理由;
(3)证明:对任意m、k、p∈N*,m+p=2k,都有+
≥
.
正确答案
(1)∵4Sn=+2an+1,
∴当n≥2时,4Sn-1=+2an-1+1.
两式相减得4an=-
+2an-2an-1,
∴(an+an-1)(an-an-1-2)=0
∵an>0,∴an-an-1=2,
又4S1=+2a1+1,∴a1=1
∴{an}是以a1=1为首项,d=2为公差的等差数列.
∴an=a1+(n-1)d=2n-1;
(2)由(1)知Sn==n2,
假设正整数k满足条件,
则(k2)2=[2(k+2048)-1]2
∴k2=2(k+2048)-1,
解得k=65;
(3)证明:由Sn=n2得:Sm=m2,Sk=k2,Sp=p2
于是+
-
=
+
-
=
∵m、k、p∈N*,m+p=2k,
∴
=≥
=0.
∴+
≥
.
已知实数列{an}是等比数列,其中a7=1,且a4,a5+1,a6成等差数列.
(1)求数列{an}的通项公式;
(2)数列{an}的前n项和记为Sn,证明:Sn<128(n=1,2,3…).
正确答案
(1)设等比数列{an}的公比为q(q∈R),由a7=a1q6=1,得a1=q-6,
从而a4=a1q3=q-3,a5=a1q4=q-2,a6=a1q5=q-1.
因为a4,a5+1,a6成等差数列,
所以a4+a6=2(a5+1),即q-3+q-1=2(q-2+1),q-1(q-2+1)=2(q-2+1).
所以q=.故an=a1qn-1=q-6qn-1=64(
)n-1=27-n(2)又等比数列前n项和的公式可知:
Sn==
=128[1-(
)n]<128.
已知数列{an}中,a1=3,a10=21,通项an是项数n的一次函数,
①求{an}的通项公式,并求a2005;
②若{bn}是由a2,a4,a6,a8,…,组成,试归纳{bn}的一个通项公式.
正确答案
①由题意可设an=kn+b
∵a1=3,a10=21,
∴,解可得,k=2,b=1
∴an=2n+3,a2005=4011
②由题意可得,b1=a2=7,b2=a4=11,b3=a6=15,b4=a8=19
猜想bn=4n+3
若等差数列{an}中,a3+a12=2011,a9=2008,则a6=______.
正确答案
由等差数列的性质得,a9+a6=a3+a12,
∵a3+a12=2011,a9=2008,
∴a6=2011-2008=3
故答案为:3.
已知公差大于零的等差数列an的前n项和为Sn,且满足:a3•a4=117,a2+a5=22.
(1)求数列an的通项公式an;
(2)若数列bn是等差数列,且bn=,求非零常数c;
(3)若(2)中的bn的前n项和为Tn,求证:2Tn-3bn-1>.
正确答案
(1)an为等差数列,a3•a4=117,a2+a5=22
又a2+a5=a3+a4=22
∴a3,a4是方程x2-22x+117=0的两个根,d>0
∴a3=9,a4=13
∴
∴d=4,a1=1
∴an=1+(n-1)×4=4n-3
(2)由(1)知,sn=n+=2n2-n
∵bn==
∴b1=,b2=
,b3=
,
∵bn是等差数列,∴2b2=b1+b3,∴2c2+c=0,
∴c=-(c=0舍去),
(3)由(2)得bn==2n,Tn=2n+
=n2+n=(n+1)n
2Tn-3bn-1=2(n2+n)-3(2n-2)=2(n-1)2+4≥4,
但由于n=1时取等号,从而等号取不到2Tn-3bn-1=2(n2+n)-3(2n-2)=2(n-1)2+4>4,
∴=
=
=
≤4,
n=3时取等号(15分)
(1)、(2)式中等号不能同时取到,所以2Tn-3bn-1>.
公差大于零的等差数列{an}的前项和为Sn,且满足a3•a4=117,a2+a5=22.
(1)求数列{an}的通项公式;
(2)若bn=,且数列{bn}是等差数列,求非零常数的值;
(3)在(2)的条件下,求f(n)=(n∈N*)的最大值.
正确答案
(1)由题知a3+a4=a2+a5=22,a3•a4=117,
所以,a3=9,a4=13或a3=13,a4=9,
所以公差d=±4,又因为d>0,
所以d=4,因此an=4n-3(4分)
(2)∵Sn==n(2n-1),
所以bn==
,
由{bn}是等差数列得,2b2=b1+b3,
∴=
+
,整理得:2c2+c=0,
∴c=-,(其中c=0舍去)(8分)
(3)由(2)知bn=2n,
∴f(n)==
=
≤
=
.
当且仅当n=,即n=6时取得等号.即f(n)max=
.
已知等差数列an中,公差d>0,其前n项和为Sn,且满足a2•a3=45,a1+a4=14.
(1)求数列an的通项公式;
(2)设由bn=(c≠0)构成的新数列为bn,求证:当且仅当c=-
时,数列bn是等差数列;
(3)对于(2)中的等差数列bn,设cn=(n∈N*),数列cn的前n项和为Tn,现有数列f(n),f(n)=
-Tn(n∈N*),
求证:存在整数M,使f(n)≤M对一切n∈N*都成立,并求出M的最小值.
正确答案
(1)∵等差数列an中,公差d>0,
∴⇒
⇒
⇒d=4⇒an=4n-3(4分)
(2)Sn==n(2n-1),bn=
=
,(6分)
由2b2=b1+b3得=
+
,化简得2c2+c=0,c≠0,∴c=-
(8分)
反之,令c=-,即得bn=2n,显然数列bn为等差数列,
∴当且仅当c=-时,数列bn为等差数列.(10分)
(3)∵cn==
=
-
∴Tn=1-+
-
++
-
=
f(n)=
-Tn=
-
=1+
-1+
=
+
(12分)
∵f(1)=-,而n≥2时f(n+1)-f(n)=
+
-
-
=
-
<0
∴f(n)在n≥2时为单调递减数列,此时f(n)max=f(2)=2(14分)
∴存在不小于2的整数,使f(n)≤2对一切n∈N*都成立,Mmin=2(16分)
已知数列{ an}、{ bn}满足:a1=,an+bn=1,bn+1=
.
(1)求a2,a3;
(2)证数列{}为等差数列,并求数列{an}和{ bn}的通项公式;
(3)设Sn=a1a2+a2a3+a3a4+…+anan+1,求实数λ为何值时4λSn<bn恒成立.
正确答案
(1)∵a1=,∴b1=1-
=
,b2=
=
=
,
a2=1-b2=1-=
,b3=
=
=
,a3=1-b3=1-
=
.
∴a2=,a3=
;
(2)证明:由an+1+bn+1=1,bn+1=,
∴1-an+1=bn+1==
=
,
∴1-an+1=,即an-an+1=anan+1,
∴-
=1
∴数列{}是以4为首项,1为公差的等差数列.
∴=4+(n-1)=3+n,则an=
,
∴bn=1-an=1-=
;
(3)由an=,
∴Sn=a1a2+a2a3+…+anan+1
=+
+…+
=-
+
-
+…+
-
=-
=
.
∴4λSn-bn=-
=
,
要使4λSn<bn恒成立,只需(λ-1)n2+(3λ-6)n-8<0恒成立,
设f(n)=(λ-1)n2+3(λ-2)n-8
当λ=1时,f(n)=-3n-8<0恒成立,
当λ>1时,由二次函数的性质知f(n)不满足对于任意n∈N*恒成立,
当λ<l时,对称轴n=-•
=-
(1-
)<0
f(n)在[1,+∞)为单调递减函数.
只需f(1)=(λ-1)n2+(3λ-6)n-8=(λ-1)+(3λ-6)-8=4λ-15<0
∴λ<,∴λ≤1时4λSn<bn恒成立.
综上知:λ≤1时,4λSn<bn恒成立.
如果数列{an}的前n项和Sn=2n2-3n,那么这个数列的通项公式是an=______.
正确答案
∵Sn=2n2-3n
∴a1=s1=-1
当n≥2时,an=sn-sn-1=2n2-3n-2(n-1)2-3(n-1)=4n-5
当n-1时,a1=s1=-1适合上式
故an=4n-5
故答案为:4n-5
已知S(x)=a1x+a2x2+…+anxn,且a1,a2,…,an组成等差数列,n为正偶数,设S(1)=n2,S(-1)=n.
(Ⅰ)求数列{an}的通项公式;
(Ⅱ)证明S()<3.
正确答案
(Ⅰ)设等差数列{an}的公差为d,
由题意知
∴
∴a1=d,d=2.an=2n-1.(6分)
证明:(Ⅱ)由S()=1×
+3×(
1
2
)2+…+(2n-1)×(
1
2
)n,①
则S(
)=1×(
1
2
)2+…+(2n-3)×(
1
2
)n+(2n-1)×()n+1②
①-②得,S(
)=
+2[(
1
2
)2+…+(
1
2
)n]-(2n-1)•(
1
2
)n+1
=+
-(2n-1)•(
)n+1
=-(
)n-1-(2n-1)•(
)n+1<
(n是正偶数),
∴S()<3.(13分)
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