- 等差数列
- 共11217题
在等差数列{an}中,a1=2,a17=66,
(1)求数列{an}的通项公式;
(2)88是否是数列{an}中的项.
正确答案
(1)∵由 a1=2,a17=66,可得a17=a1+(17-1)d,
∴d==
=4,
∴an=a1 +(n-1)d=2+(n-1)•4=4n-2. …(6分)
(2)令an=88,即4n-2=88得n=,由于 n∉N+.
∴88不是数列{an}中的项.…(12分)
等比数列{an}中,已知a2=2,a5=16
(1)求数列{an}的通项an
(2)若等差数列{bn},b1=a5,b8=a2,求数列{bn}前n项和Sn,并求Sn最大值.
正确答案
(1)由 a2=2,a5=16,得q=2,解得 a1=1,从而an=2n-1.…(6分)
(2)由已知得等差数列{bn},b1=a5 =16,b8=a2=2,设公差为d,则有b8-b1=7d,
即 2-16=7d,解得d=-2.
故数列{bn}前n项和Sn =n×16+(-2)=17n-n2. …(10分)
由于二次函数Sn 的对称轴为n=,n∈z,且对应的图象开口向下,…(12分)
∴当n=8 或9时,Sn有最大值为 72. …(14分)
已知等差数列{an}的公差d≠0,它的前n项和为Sn,若S5=70,且a2,a7,a22成等比数列.
(1)求数列{an}的通项公式;
(2)设数列{}的前n项和为Tn,求证:
≤Tn<
.
正确答案
(1)∵数列{an}是等差数列,
∴an=a1+(n-1)d,Sn=na1+d.…(1分)
依题意,有即
…(3分)
解得a1=6,d=4.…(5分)
∴数列{an}的通项公式为an=4n+2(n∈N*).…(6分)
(2)证明:由(1)可得Sn=2n2+4n.…(7分)
∴=
=
=
(
-
).…(8分)
∴Tn=+
+
+…+
+
=[(1-
)+(
-
)+(
-
)+…+(
-
)+(
-
)]…(9分)
=(1+
-
-
)
=-
(
+
).…(10分)
∵Tn-=-
(
+
)<0,
∴Tn<.…(11分)
∵Tn+1-Tn=(
-
)>0,所以数列{Tn}是递增数列.…(12分)
∴Tn≥T1=.…(13分)
∴≤Tn<
.…(14分)
已知数列{an}(n∈N*)的前n项和为Sn,数列{}是首项为0,公差为
的等差数列.
(1)求数列{an}的通项公式;
(2)设bn=•(-2)an(n∈N*),对任意的正整数k,将集合{b2k-1,b2k,b2k+1}中的三个元素排成一个递增的等差数列,其公差为dk,求证:数列{dk}为等比数列;
(3)对(2)题中的dk,求集合{x|dk<x<dk+1,x∈Z}的元素个数.
正确答案
(1)由条件得=0+(n-1)
,即Sn=
(n-1),
∴an=n-1(n∈N*).
(2)由(1)可知bn=•(-2)n-1(n∈N*)
∴b2k-1=(-2)2k-2=
•22k-2,b2k=
(-2)2k-1=-
•22k-1,b2k+1=
(-2)2k=
•22k,
由2b2k-1=b2k+b2k+1及b2k<b2k-1<b2k+1得b2k,b2k-1,b2k+1依次成递增的等差数列,
所以dk=b2k+1-b2k-1=•22k-
•22k-2=
,
满足=4为常数,所以数列{dk}为等比数列.
(3)①当k为奇数时,
同样,可得dk+1==
=5k-
5k-1+
5k-2-…+
50(-1)k+
,
所以,集合{x|dk<x<dk+1,x∈Z}的元素个数为(dk+1-)-(dk+
)+1=dk+1-dk+
=
;
②当k为偶数时,同理可得集合{x|dk<x<dk+1,x∈Z}的元素个数为
在等差数列{an}中,a1=3,前n项和为Sn,等比数列{bn}各项均为正数,b1=1,且b2+S2=12,{bn}的公比q=
(1)求数列{an}通项an;
(2)记 Tn=+
+
+…+
,试比较Tn与
的大小.
正确答案
(1)等比数列{bn}的公比为q,结合题意可得
,解之得,q=3或q=-4(负值舍去),a2=6
∴{an}的公差d=a2-a1=3,可得an=3+(n-1)×3=3n.
(2)由(1),得到{an}的前n项和为Sn=,
∴=
=
(
-
)
由此可得:Tn=+
+…+
=
(1-
+
-
+
-
+…+
-
)
=(1-
)=
.
∴Tn-=
-
=
令<0,得n<5,故 n=1,2,3,4;令
=0,得n=5;令
>0,得n>5
∴当n=1,2,3,4时,Tn<;当n=5时,Tn=
;当 n>5(n∈N+)时,Tn>
.
已知各项均为正数的数列{an}满足:=
(n∈N*)
(I)求a1,a2,a3的值,猜测an的表达式并给予证明;
(II)求证:sin≥
;
(III)设数列{sin}的前n项和为Sn,求证:
<Sn<
.
正确答案
(Ⅰ)a1=2,a2=3,a3=4,猜测:an=n+1
下用数学归纳法
①当n=1时,a1=1+1=2,猜想成立;
②假设当n=k(k≥1)时猜想成立,即ak=k+1
由条件a1+2a2+3a3+…+nan=∴a1+2a2+3a3+…+(n-1)an-1=
(n≥2)
两式相减得:nan=-
则当n=k+1时,(k+1)ak+1=-
⇒
-2ak+1-k(k+2)=0∴ak+1=k+2即当n=k+1时,猜想也成立
故对一切的n∈N*,an=n+1成立
(Ⅱ)设f(x)=sinx-x(0<x<
)
由f′(x)=cosx-=0⇒x=arccos
由y=cosx的单调性知f(x)在(0,]内有且只有一个极大值点,
且f(0)=f()=0∴在(0,
)内f(x)>0
即sinx>x(0<x<
).
令x=,当n≥2时有
∈(0,
),∴sin
>
又当n=1时,=
,∴sin
=
∴sin
≥
(n∈N*)
(Ⅲ)∵anan+1≥6,∴∈(0,
)
由(Ⅱ)可知sin>
∴Sn=sin
+sin
+…+sin
>2(
-
+
-
+…+
-
)=2(
-
)≥
即对一切n∈N*,Sn>.
又∵在(0,)内sinx<x∴Sn=sin
+sin
+…+sin
<π(
-
+
-
+…+
-
)=π(
-
)<
即对一切n∈N*,Sn<.∴
<Sn<
.
已知数列{an}的前n项和Sn=-n2+kn(其中k∈N+),且Sn的最大值为8.
(1)确定常数k,求an;
(2)求数列{}的前n项和Tn.
正确答案
(1)当n=k时,Sn=-n2+kn取得最大值
即8=Sk=-k2+k2=
1
2
k2=8
∴k=4,Sn=-n2+4n
从而an=sn-sn-1=-n2+4n-[-
(n-1)2+4(n-1)]=
-n
又∵a1=S1=适合上式
∴an=-n
(2)∵bn==
∴Tn=1++
+…+
+
Tn=
+
+…+
+
两式向减可得,Tn=1+
+
+…+
-
=-
=2-
-
∴Tn=4-
已知数列{an}的前n项和为Sn,且对一切正整数n都有Sn=n2+an.
(1)证明:an+1+an=4n+2;
(2)求数列{an}的通项公式;
(3)设f(n)=(1-)(1-
)..(1-
)
,求证:f(n+1)<f(n)对一切n∈N×都成立.
正确答案
(1)∵Sn=n2+an.①
∴Sn+1=(n+1)2+an+1.②
∴②-①得:an+1+an=4n+2;
(2)∵an+1+an=4n+2;
∴an+1-2(n+1)=-(an-2n)=…=(-1)n(a1-2);
又a1=2
∴an=2n
(3)∵f(n)=(1-)(1-
)(1-
)…(1-
)
∴=
<1
∴f(n+1)<f(n)对一切n∈N×都成立.
从多个地方抽调了一批型号相同的联合收割机、收割一片小麦,若这些收割机同时到达,则24h可以收割完毕,但它们由于距离不同,是每隔一段相同时间顺序投入工作的,如果第一台收割机总工作时间恰好是最后一台总工作时间的5倍,问这一批收割机在这片麦地上工作了多长时间?
正确答案
设这几台收割机的工作时间依次为a1,a2,a3,…an,
依题意知a1,a2,a3,…an组成一个等差数列,
又每台收割机每小时的工作效率为,则a1=5an…①
+
+…+
=1…②
由②得 =1,a1+an=48解出a1=40h
答:这些收割机在这片麦地上工作了40h.
已知各项均不相等的等差数列{an}的前四项和S4=14,且a1,a3,a7成等比数列.
(I)求数列{an}的通项公式;
(II)设Tn为数列{}的前n项和,若Tn≤λan+1对∀n∈N*恒成立,求实数λ的最小值.
正确答案
(I)设公差为d,由已知得:,
即,
解得:d=1或d=0(舍去),
∴a1=2,
故an=2+(n-1)=n+1;
(II)∵=
=
-
,
∴Tn=-
+
-
+…+
-
=
-
=
,
∵Tn≤λan+1对∀n∈N*恒成立,即≤λ(n+2),λ≥
∀n∈N*恒成立,
又=
≤
=
,
∴λ的最小值为.
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