- 等差数列
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已知正数列{an}中的前n项和Sn满足2Sn=an2+an-2(n∈N*).
(1)求a1,a2,a3的值,并求{an}的通项公式;
(2)设bn=2n•an,求数列{bn}的前n项和Tn;
(3)设cn=4n+(-1)n-1λ•2an(λ为非零整数,n∈N*),试确定λ的值,使得对任意n∈N*,有cn+1>cn恒成立.
正确答案
(1)由已知,2Sn=an2+an-2(n∈N*)①
得:a1=2,a2=3,a3=4,…(2分)
又2Sn+1=an+12+an+1-2②
由②-①得; (an+1-an-1)(an+1+an)=0,(an>0)
即an+1-an=1(n≥2,n∈N*),且a2-a1=1.
∴数列{an}是以a1=2为首项,公差为1的等差数列.
∴an=n+1. …(4分)
(2)由(Ⅰ)知bn=(n+1)•2n它的前n项和为Tn,
Tn=2•21+3•22+4•23+…+n•2n-1+(n+1)•2n ①
2Tn=2•22+3•23+4•24+…+n•2n+(n+1)•2n+1 ②
①-②:-Tn=2•21+22+23+24+…+2n-(n+1)•2n+1
=4+ -(n+1)•2n+1
=-n•2n+1
∴Tn=n•2n+1…(8分)…(6分)
(3)∵an=n+1,∴cn=4n+(-1)n-1λ•2n+1,
要使cn+1>cn恒成立,
∴cn+1-cn=4n+1-4n+(-1)nλ•2n+2-(-1)n-1λ•2n+1>0恒成立
∴3•4n-3λ•(-1)n-12n+1>0恒成立,
∴(-1)n-1λ<2n-1恒成立. …(9分)
(ⅰ)当n为奇数时,即λ<2n-1恒成立
当且仅当n=1时,2n-1有最小值为1,
∴λ<1.…(11分)
(ⅱ)当n为偶数时,即λ>-2n-1恒成立
当且仅当n=2时,-2n-1有最大值-2,
∴λ>-2.…(13分)
即-2<λ<1,又λ为非零整数,则λ=-1.
综上所述,存在λ=-1,使得对任意n∈N*,
都有cn+1>cn.…(14分)
设Sn是等差数列{an}的前n项和,已知与
的等比中项为
,
与
的等差中项为1,求数列{an}的通项.
正确答案
由题意知
设等差数列{an}的首项为a1,公差为d,则
代入上述不等式组得:Sn=a1+
d
代入上述不等式组得:
解得:或
故an=-n+
或an=1
设等比数列{an}的前n项和为Sn,a4=a1-9,a5,a3,a4成等差数列.
(1)求数列{an}的通项公式,
(2)证明:对任意k∈N+,Sk+2,Sk,Sk+1成等差数列.
正确答案
(1)设等比数列{an}的公比为q,
则,解得
,
故数列{an}的通项公式为:an=(-2)n-1,
(2)由(1)可知an=(-2)n-1,
故Sk==
,
所以Sk+1=,Sk+2=
,
∴Sk+1+Sk+2=+
=
==
,
而2Sk=2=
=
=
,
故Sk+1+Sk+2=2Sk,即Sk+2,Sk,Sk+1成等差数列
已知等差数列{an}中,a3+a6=17,a1a8=-38且a1<a8.
(1)求{an}的通项公式;
(2)调整数列{an}的前三项a1、a2、a3的顺序,使它成为等比数列{bn}的前三项,求{bn}的前n项和.
正确答案
(1)由已知,得求得a1=-2,a8=19
∴{an}的公差d=3 (2分)
∴an=a1+(n-1)d=-2+3(n-1)
=3n-5;(4分)
(2)由(1),得a3=a2+d=1+3=4,
∴a1=-2,a2=1,a3=4.
依题意可得:数列{bn}的前三项为
b1=1,b2=-2,b3=4或b1═4,b2=-2,b3=1.
(i)当数列{bn}的前三项为b1=1,b2=-2,b3=4时,则q=-2,(6分)
∴Sn==
=
[1-(-2)n](8分)
(ii)当数列{bn}的前三项为b1=4,b2=-2,b3=1时,则q=-.(10分)
∴Sn==
=
[1-(-
)n].(12分)
已知正数数列{an}的前n项和为Sn,满足Sn2=a13+a23+…+an3.
(I)求证:数列{an}为等差数列,并求出通项公式;
(II)设bn=(1-)2-a(1-
),若bn+1>bn对任意n∈N*恒成立,求实数a的取值范围.
正确答案
法一:
(Ⅰ)∵Sn2=a13+a23+…+an3,
∴Sn-12=a13+a23+…+an-13,
两式相减,得an3=Sn2-Sn-12=(Sn-Sn-1)(Sn+Sn-1)=an(Sn+Sn-1),
∵an>0,∴an2=Sn+Sn-1(n≥2),
∴an-1 2=Sn-1+Sn-2(n≥2),
两式相减,得an2-an-12 =Sn-Sn-2=an+an-1,
∴an-an-1=1(n>3),
∵S12=a12=a13,且a1>0,∴a1=1,
S22=(a1+a2)2=a13+a23,
∴(1+a2)2=1+a23,∴a23-a22-2a2=0,
由a2>0,得a2=2,
∴an-an-1=1,n≥2,
故数列{an}为等差数列,通项公式为an=n.
(Ⅱ)bn=(1-)2-a(1-
)=
+
+1-a,
令t=,则bn=t2+(a-2)t+1-a,
设g(t)=t2+(a-2)t+1-a,
当>
时,即a<
时,g(t)在(0,
]上为减函数,
且g() >g(1),∴b1<b2<b3<…
当≤
时,即a≥
时,g(
) ≤g(1),从而b2≤b1不合题意,
∴实数a的取值范围a<.
法二:
(Ⅰ)同法一.
(Ⅱ)bn+1-bn=(-
)(
+
+a-2)>0,
∴+
+a-2<0,
即a<2--
对任意n∈N*成立,
∴实数a的取值范围a<.
等差数列{an}中公差d<0,a2a4=12,a2+a4=8,则通项公式an=______.
正确答案
因为a2a4=12,a2+a4=8,由韦达定理可得:
a2,a4为方程x2-8x+12=0的两实根,
解得x=2,或x=6,由公差d<0可知,
故d==-2,故首项a1=a2-d=8,
故通项公式an=a1+(n-1)d=8-2(n-1)=-2n+10,
故答案为:-2n+10
在等差数列{an}中,已知a3+a13=6,s15=______.
正确答案
方法一:
∵数列{an}为等差数列
∴a3+a13=a1+2d+a1+12d=2a1+14d=6
∴a1+7d=3
∵S15=15a1+×d=15a1+105d=15(a1+7d)
∴S15=15×3=45
故正确答案为 45
方法二:
∵数列{an}为等差数列
∴S15==
=
=45
故正确答案为 45
设等差数列{an}的首项及公差均是正整数,前n项和为Sn,且a1>1,a4>6,S3≤12,则a2010=______
正确答案
设an=a1+(n-1)d,sn=na1+d,由a1>1,a4>6,S3≤12,且a1>1,
得a1+3d>6,3a1+3d≤12,因为首项及公差均是正整数,令a1=2,d=2
所以an=2n,a2010=4020
故答案为4020
已知数列{an}是等差数列,a2=3,a4+a5+a6=27,Sn为数列{an}的前n项和
(1)求an和Sn;
(2)若bn=,求数列{bn}的前n项和Tn.
正确答案
(1)由已知a4+a5+a6=27,可得3a5=27,
解得a5=9.(1分)
设等差数列{an}的公差为d,则a5-a2=3d=6,解得d=2..(2分)
∴an=a2+(n-2)d=3+(n-2)×2=2n-1,(4分)
故sn==
=n2,
综上,an=2n-1,sn=n2(7分)
(2)把an=2n-1代入得bn==
=
-
,
所以Tn=b1+b2+…+bn=(1-)+(
-
)+…(
-
)=1-
=
.
已知数列{an}中a1=1,an+1-an=3,则通项公式an=______.
正确答案
∵an+1-an=3,∴数列{an}是以1为首项,3为公差的等差数列,∴an=3n-2,
故答案为3n-2
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