- 等差数列
- 共11217题
设等差数列{an}的前n项和为Sn,且a5+a13=34,S3=9.数列{bn}的前n项和为Tn,满足Tn=1-bn.
(1)求数列{an}的通项公式;
(2)写出一个正整数m,使得是数列{bn}的项;
(3)设数列{cn}的通项公式为cn=,问:是否存在正整数t和k(k≥3),使得c1,c2,ck成等差数列?若存在,请求出所有符合条件的有序整数对(t,k);若不存在,请说明理由.
正确答案
(1)设数列{an}的首项为a1,公差为d,由已知,有,…(2分)
解得a1=1,d=2,…(3分)
所以{an}的通项公式为an=2n-1(n∈N*).…(4分)
(2)当n=1时,b1=T1=1-b1,所以b1=.…(1分)
由Tn=1-bn,得Tn+1=1-bn+1,两式相减,得bn+1=bn-bn+1,
故bn+1=bn,…(2分)
所以,{bn}是首项为,公比为
的等比数列,所以bn=(
)n.…(3分)
=
=
,…(4分)
要使是{bn}中的项,只要m+4=2n即可,可取m=4.…(6分)
(3)由(1)知,cn=,…(1分)
要使c1,c2,ck成等差数列,必须2c2=c1+ck,即=
+
,…(2分)
化简得k=3+.…(3分)
因为k与t都是正整数,所以t只能取2,3,5.…(4分)
当t=2时,k=7;当t=3时,k=5;当t=5时,k=4.…(5分)
综上可知,存在符合条件的正整数t和k,所有符合条件的有序整数对(t,k)为:(2,7),(3,5),(5,4).…(6分)
(1)已知函数f(x)=logax(a>0,a≠1),设an=f(apn+q)(其中p,q为常数且p≠0)判断数列{an}是否为等差数列,并证明你的结论.
(2)已知{bn}为等差数列,若bk=2010,b2010=k(k≠2010),求bk+2010的值.
正确答案
(1)由已知,得an=f(apn+q)=logaapn+q=pn+q
当n≥2时,an-an-1=pn+q-p(n-1)-q=p=常数
所以,数列{an}是等差数
(2)由已知,得解得
所以,bk+2010=b1+(k+2010-1)d=0.
已知数列{an}满足a1=,且当n>1,n∈N*时,有an-1-an-4an-1an=0,
(1)求证:数列 { }为等差数列;
(2)试问a1a2是否是数列 {an}中的项?如果是,是第几项;如果不是,请说明理由.
正确答案
(1)证明:很显然,数列中的各项均不为0
当n≥2时,an-1-an-4 an-1 an=0,两边同除以an-1 an
得-
=4,即
-
=4
对n>1,n∈N*成立,
∴{}是以
=5为首项,4为公差的等差数列.
(2)由(1)得=
+(n-1)d=4n+1,
∴an=,
∴a1a2=×
=
.
设a1a2是数列{an}的第t项,
则=
,
解得t=11∈N*.
∴a1a2是数列{an}的第11项.
若某一等差数列的首项为-
,公差为(
-
)m展开式中的常数项,其中m是7777-15除以19的余数,则此数列前多少项的和最大?并求出这个最大值.
正确答案
根据题意,等差数列的首项为C5n11-2n-A11-3n2n-2,
则有,解可得
≤n≤
,
又由n∈N,则n=2,
从而有a1=100,
又由7777-15=(76+1)77-15=C7707677+C7717676+C7727675+…+C777676+1-15,
可得m=5,则数列的公差d=-4,
从而等差数列的通项公式是an=104-4n,
设其前k项之和最大,则,
解得k=25或k=26,
故此数列的前25项之和与前26项之和相等且最大,S25=S26=1300.
已知数列{an}中,a1=,an=2-
(n≥2,n∈N+),数列{bn}满足:bn=
(n∈N+);
(1)求证:数列{bn}是等差数列;
(2)求数列{an}的通项an;
(3)求数列{an}中的最大项和最小项,并说明理由.
正确答案
(1)证明:∵bn+1-bn=-
=
-
=
-
,
∴{bn}为公差d=1,首项b1==-
的等差数列.
(2)由(1)知:bn==b1+(n-1)•d=n-
,
∴an=1+.
(3)∵an=1+
∴n≥4时,数列{an}单调递减且an>1;1≤an≤3时,数列{an}单调递减且an<1,
∴数列{an}的最大项为a4=3;最小项为a3=-1.
已知数列{an}是首项为a1=,公比q=
的等比数列.设bn+2=3log12an(n∈N*),数列{cn}满足cn=an•bn
(I)求证:数列{bn}是等差数列;
(II)求数列{cn}的前n项和Sn.
正确答案
(I)证明:∵a1=,公比q=
,
∴an=•(
1
2
)n-1=(
1
2
)n,
∴log12an=n,
又bn+2=3log12an=3n,
∴bn=3n-2,b1=1,
∴bn+1=3(n+1)-2,
∴bn+1-bn=3,
∴{bn}是1为首项,3为公差的等差数列;
(II)由(Ⅰ)知bn=3n-2,an=(
1
2
)n,
∴cn=an•bn=(3n-2)•(
1
2
)n,
∴Sn=1×(
1
2
)1+4×(
1
2
)2+7×(
1
2
)3+…+(3n-2)×(
1
2
)n ①
Sn=1×(
1
2
)2+4×(
1
2
)3+7×(
1
2
)4+…+(3n-5)×(
1
2
)n+(3n-2)×(
1
2
)n+1②
故①-②得:Sn=1×
+3×(
1
2
)2+3×(
1
2
)3+3×(
1
2
)4+…+3×(
1
2
)n-(3n-2)×(
1
2
)n+1
∴Sn=
+3×
-(3n-2)×(
1
2
)n+1=2-,
∴Sn=4-.
已知数列{an},{bn}中,a1=b1=1,且当n≥2时,an-nan-1=0,bn=2bn-1-2n-1.记n的阶乘n(n-1)(n-2)…3•2•1≈n!
(1)求数列{an}的通项公式;
(2)求证:数列{}为等差数列;
(3)若cn=+bn-2n,求{cn}的前n项和.
正确答案
(1)∵an-nan-1=0(n≥2),a1=1,
∴an=nan-1=n(n-1)an-2=n(n-1)(n-2)an-3=…
=n(n-1)(n-2)…3•2•1=n!
又a1=1=1!,∴an=n!
(2)证明:由bn=2bn-1-2n-1,两边同时除以2n得:
=
-
,即
-
=
.
∴数列{}是以
为首项,公差为-
的等差数列,
则=
+(n-1)(-
)=1-
,故bn=2n(1-
).
(3)因为=
=
=
-
,
bn-2n=2n(1-)-2n=-n•2n-1.
记An=+
+
+…+
=(-
)+(
-
)+(
-
)+…+(
-
)
=-
.
记{bn-2n}的前n项和为Bn.
则Bn=-1•20-2•21-3•22-…-n•2n-1 ①
∴2Bn=-1•21-2•22-…-(n-1)•2n-1-n•2n ②
由②-①得:
Bn=20+21+22+…+2n-1-n•2n=-n•2n=(1-n)•2n-1.
∴Sn=c1+c2+c3+…+cn=An+Bn=(1-n)•2n--
.
所以数列{cn}的前n项和为(1-n)•2n--
.
已知各项均为正数的数列{an}的前n项和满足Sn>1,且6Sn=(an+1)(an+2),n∈N*
(Ⅰ)求a1;
(Ⅱ)证明{an}是等差数列并求数列的通项公式.
正确答案
(Ⅰ)由题意可得:a1=S1=(a1+1)(a1+2),解得a1=1或a1=2,
因为a1=S1>1,所以a1=2.
(Ⅱ)由an+1=Sn+1-Sn=(an+1+1)(an+1+2)-
(an+1)(an+2),
可得an+1-an-3=0或an+1+an=0,
因为数列{an}的各项均为正数,
所以an+1=-an不成立,故舍去.
所以an+1-an-3=0.
根据等差数列的定义可得:{an}是公差为3,首项为2的等差数列,
所以{an}的通项为an=3n-1.
各项均为正数的等比数列{an},a1=1,a2a4=16,单调增数列{bn}的前n项和为Sn,a4=b3,且6Sn=bn2+3bn+2(n∈N*).
(Ⅰ)求数列{an}、{bn}的通项公式;
(Ⅱ)令cn=(n∈N*),求使得cn>1的所有n的值,并说明理由.
(Ⅲ) 证明{an}中任意三项不可能构成等差数列.
正确答案
(Ⅰ)∵a2a4=a12q4=q4=16,q2=4,∵an>0,∴q=2,∴an=2n-1
∴b3=a4=8.∵6Sn=bn2+3bn+2 ①
当n≥2时,6Sn-1=bn-12+3bn-1+2 ②
①-②得6bn=bn2-bn-12+3bn-3bn-1即(bn+bn-1)(bn-bn-1)=3(bn+bn-1)
∵bn>0∴bn-bn-1=3,∴{bn}是公差为3的等差数列.
当n=1时,6b1=b12+3b1+2,解得b1=1或b1=2,
当b1=1时,bn=3n-2,此时b3=7,与b3=8矛盾;当b1=3时bn=3n-1,此时此时b3=8=a4,∴bn=3n-1.
(Ⅱ)∵bn=3n-1,∴cn==
,∴c1=2>1,c2=
>1,c3=2>1,c4=
>1,c5=
<1,
下面证明当n≥5时,cn<1
事实上,当n≥5时,cn+1-cn=-
=
<0
即cn+1<cn,∵c5=<1∴当n≥5时,Cn<1,
故满足条件Cn>1的所有n的值为1,2,3,4.
(Ⅲ)假设{an}中存在三项p,q,r (p<q<r,p,q,R∈N*)使ap,aq,ar构成等差数列,
∴2aq=ap+ar,即2•2q-1=2p-1+2r-1.∴2q-p+1=1+2r-p.
因左边为偶数,右边为奇数,矛盾.
∴假设不成立,故不存在任意三项能构成等差数列.
若数列{bn}满足:对于n∈N*,都有bn+2-bn=d(常数),则称数列{bn}是公差为d的准等差数列.如:若cn=则{cn}是公差为8的准等差数列.
(1)求上述准等差数列{cn}的第8项c8、第9项c9以及前9项的和T9;
(2)设数列{an}满足:a1=a,对于n∈N*,都有an+an+1=2n.求证:{an}为准等差数列,并求其通项公式;
(3)设(2)中的数列{an}的前n项和为Sn,若S63>2012,求a的取值范围.
正确答案
(1)c8=41,c9=35(2分)
T9=+
=211.(4分)
(2)∵an+an+1=2n①an+1+an+2=2(n+1)②
②-①得an+2-an=2.
所以,{an}为公差为2的准等差数列. (2分)
当n为奇数时,an=a+(-1)×2=n+a-1; (2分)
当n为偶数时,an=2-a+(-1)×2=n-a,(2分)
∴an=
(3)解一:在S63=a1+a2+…+a63中,有32各奇数项,31各偶数项,
所以,S63=32a+×2+31(2-a)+
×2=a+1984.(4分)
∵S63>2012,
∴a+1984>2012.
∴a>28. (2分)
解二:当n为偶数时,a1+a2=2×1,a3+a4=2×3,…an-1+an=2×(n-1)
将上面各式相加,得Sn=n2.
∵S63=S62+a63=×622+63+a-1=a+1984(4分)
∵S63>2012,
∴a+1984>2012.
∴a>28. (2分)
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