- 等差数列
- 共11217题
已知数列{an}的前n项和Sn=n(n+2),数列{bn}的前n项和为Tn,且有=1,b1=3.
(1)求数列{an},{bn}的通项an,bn;
(2)设cn=,试判断数列{cn}的单调性,并证明你的结论.
(3)在(2)的前提下,设Mn是数列{cn}的前n项和,证明:Mn≥4-.
正确答案
(1)∵Sn=n(n+2),
∴当n≥2时,an=Sn-Sn-1=2n+1
当n=1时,a1=S1=3满足上式
∴an=2n+1
∵=1
∴Tn+1-Tn=2bn-1
∴bn+1=2bn-1
∴bn+1-1=2(bn-1)
∴{bn-1}是公比为2的等比数列
∴bn-1=(b1-1)•2n-1=2n
∴bn =2n+1
(2)cn==
,数列{cn}为递减数列
证明:∵cn+1-cn=-
=<0
∴数列{cn}为递减数列
(3)证明:∵cn==
≥
=
∴Mn=c1+c2+…+cn≥1++
+…+
令rn=1++
+…+
①
∴
1
2
rn=+
+
+…+
②
①-②:
1
2
rn=1++
+
+…+
-
=2-
∴rn=4-
∴1++
+…+
=4-
∴Mn≥4-
已知数列{an}的前n项和为Sn,且Sn=n2+2n.数列{bn}中,b1=1,bn=abn-1(n≥2).
(1)求数列{an}的通项公式;
(2)若存在常数t使数列{bn+t}是等比数列,求数列{bn}的通项公式;
(3)求证:①bn+1>2bn;②+
+
+…+
<2-
.
正确答案
(1)n=1时,a1=S1=3,n≥2时,an=Sn-Sn-1=(n2+2n)-(n-1)2-2(n-1)=2n+1,
且n=1时也适合此式,故数列{an}的通项公式是an=2n+1;
(2)依题意,n≥2时,bn=abn-1=2bn-1+1,
∴bn+1=2(bn-1+1),又b1+1=2,
∴{bn+1}是以2为首项,2为公比的等比数列,
即存在常数t=2使数列{bn+t}是等比数列bn+1=2•2n-1=2n,即bn=2n-1.
(3)①bn+1-2bn=(2n+1-1)-2(2n-1)=1>0所以bn+1>2bn对一切自然数n都成立.
②由bn+1>2bn得<
,设S=
+
+
++
,
则S<+
+
+…+
=
+
(S-
),所以S<
-
=2-
.
在等比数列{an}中,a2-a1=2,且2a2为3a1和a3的等差中项,求数列{an}的首项、公比及前n项和.
正确答案
设等比数列的公比为q,
由已知可得,a1q-a1=2,4a1q=3a1+a1q2
联立可得,a1(q-1)=2,q2-4q+3=0
∴或q=1(舍去)
∴sn==
若Sn是公差不为0的等差数列{an}的前n项和,且S1,S2,S4成等比数列.
(1)求等比数列S1,S2,S4的公比;
(2)若S2=4,求{an}的通项公式;
(3)设bn=,Tn是数列{bn}的前n项和,求使得Tn>
对所有n∈N*都成立的最大正整数m.
正确答案
(1)∵数列{an}为等差数列,∴S1=a1,S2=a2+d,S4=a4+6d,
∵S1,S2,S4成等比数列,∴S1•S4=
∴a1(4a1+6d)=(2a1+d)2,∴2a1d=d2
∵公差为d不等于0,∴d=2a1,
∴q==
=4,
(2)∵S2=4,∴2a1+d=4,
∵d=2a1,∴a1=1,d=2,
∴an=2n-1
(3)∵bn==
(
-
)
∴Tn=[(1-
)+(
-
)+…+(
-
)]=
(1-
)
∴(Tn)min=1
使得Tn>对所有n∈N*都成立,等价于1>
,∴m<20
∴m的最大值为19.
设Sn是数列{an}的前n项和,所有项an>0,且Sn=an2+
an-
,
(Ⅰ)求数列{an}的通项公式.
(Ⅱ)已知bn=2n,求Tn=a1b1+a2b2+…+anbn的值.
正确答案
(Ⅰ)n=1时,a1=s1=+
a1-
,解出a1=3
又4sn=an2+2an-1-3①
4sn-1=an-12+2an-3(n≥2)②
①-②4an=an2-an-12+2an-2an-1
∴(an+an-1)(an-an-1-2)=0
∵an+an-1>0
∴an-an-1=2(n≥2)
∴数列{an}是以3为首项,2为公差之等差数列
∴an=3+2(n-1)=2n+1
(Ⅱ)Tn=3×21+5×22++(2n+1)•2n+0③
又2Tn=0+3×22++(2n-1)•2n+(2n+1)2n+1④
④-③Tn=-3×21-2(22+23++2n)+(2n+1)2n+1=(2n-1)2n+1+2
∴Tn=(2n-1)•2n+1+2
已知等差数列{an}中,a2=-20,a1+a9=-28.
(Ⅰ)求数列{an}的通项公式;
(Ⅱ)若数列{bn}满足an=log2bn,设Tn=b1b2…bn,且Tn=1,求n的值.
正确答案
(I)设数列{an}的公差为d,则,解得
.
∴an=-22+2(n-1)=2n-24.
(II)∵an=lo,∴bn=22n-24.
∴Tn=b1•b2•…•bn=22(1+2+…+n)-24n=2n(n+1)-24n,
令n(n+1)-24n=0,解得n=23.
∴当n=23时,Tn=1.
已知等差数列{an}的前n项的和记为Sn.如果a4=-12,a8=-4.
(1)求数列{an}的通项公式;
(2)求Sn的最小值及其相应的n的值.
正确答案
(1)设公差为d,由题意可得,
解得,
故可得an=a1+(n-1)d=2n-20
(2)由(1)可知数列{an}的通项公式an=2n-20,
令an=2n-20≥0,解得n≥10,
故数列{an}的前9项均为负值,第10项为0,从第11项开始全为正数,
故当n=9或n=10时,Sn取得最小值,
故S9=S10=10a1+d=-180+90=-90
已知{an}为等差数列,{bn}为各项均是正数的等比数列,且a1=b1=1,a2+a4=b3,b2b4=a3
求:(Ⅰ)数列{an}、{bn}的通项公式an、bn;
(Ⅱ)数列{8anb2n}的前n项的和Sn.
正确答案
(Ⅰ) 设数列{an}的公差为d,数列{bn}的公比为q(q>0),得2a3=a2+a4,b32=b2•b4,
又a2+a4=b3,b2•b4=a3,
∴2b32=b3
∵bn>0∴b3=
由 b3=1•q2=得q=
(2分)
由2a3=,a1=1得:d=-
(4分)
∴an=-
n,bn=21-n2(n∈N+) (6分)
(Ⅱ)设cn=8an,dn=bn2显然数列{cn}是以8为首项,公差为-3的等差数列,数列{dn}是以1为首项,公比为的等比数列,sn=c1d1+c2d2+…+cndn①等式两边同乘以
,
得Sn=c1d2+c2d3+…+cn-1dn+cndn+1②
由①-②得Sn=c1d1-3d2-3d3-…-3dn-cndn+1
=8-3•-(11-3n)•2-n
=5+
因此 Sn=10+(n∈N+) (9分)
已知数列{an}的前n项和为Sn,对一切正整数n,点Pn(n,Sn)都在函数f(x)=x2+2x的图象上,且过点Pn(n,Sn)的切线的斜率为kn.
(1)求数列{an}的通项公式.
(2)若bn=2knan,求数列{bn}的前n项和Tn.
(3)设Q={x|x=kn,n∈N*},R={x|x=2an,n∈N*},等差数列{cn}的任一项cn∈Q∩R,其中c1是Q∩R中的最小数,110<c10<115,求{cn}的通项公式.
正确答案
(1)∵点Pn(n,Sn)都在函数f(x)=x2+2x的图象上,
∴Sn=n2+2n(n∈N*),
当n≥2时,an=Sn-Sn-1=2n+1.
当n=1时,a1=S1=3满足上式,所以数列{an}的通项公式为an=2n+1(3分)
(2)由f(x)=x2+2x求导可得f′(x)=2x+2
∵过点Pn(n,Sn)的切线的斜率为kn,
∴kn=2n+2.
∴bn=2knan=4•(2n+1)•4n.
∴Tn=4×3×41+4×5×42+4×7×43++4×(2n+1)×4n①
由①×4,得4Tn=4×3×42+4×5×43+4×7×44++4×(2n+1)×4n+1②
①-②得:-3Tn=4[3×4+2×(42+43++4n)-(2n+1)×4n+1]=4[3×4+2×-(2n+1)×4n+1]∴Tn=
•4n+2-
.(8分)
(3)∵Q={x|x=2n+2,n∈N*},R={x|x=4n+2,n∈N*},∴Q∩R=R.
又∵cn∈Q∩R,其中c1是Q∩R中的最小数,
∴c1=6.
∵{cn}是公差是4的倍数,
∴c10=4m+6(m∈N*).
又∵110<c10<115,
∴,解得m=27.
所以c10=114,
设等差数列的公差为d,则d==
=12,
∴cn=6+(n+1)×12=12n-6,所以{cn}的通项公式为cn=12n-6(14分)
等差数列{an}中,,前n项和为Sn,S2=4且S4=12,等比数列{bn}的公比为8,且b3=64.
(Ⅰ)求an与bn;
(Ⅱ)求+
+…+
.
正确答案
设等差数列{an}的公差为d,等比数列{bn}的公比为q,
(Ⅰ)由题意得:,
解得a1=,d=1
∴an=n+,
,解得b1=1∴bn=8n-1;
(Ⅱ)∵Sn=
∴=
-
∴+
+…+
=(
-
)+(
-
)+(
-
)+…+(
-
)
=1+-
-
=
.
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