- 等差数列
- 共11217题
已知数列{an}的前n项和为Sn,且7an+Sn=8.
(1)求数列{an}的通项公式;
(2)设bn=an+1-(2n+1),是否存在常数m∈N*,使bn≤bm恒成立,若不存在说明理由,若存在求m的值.
正确答案
(1)∵7an+Sn=8①
∴7an-1+Sn-1=8②
①-②得7an-7an-1+an=0,即=
(n≥2)…(2分)
令n=1,得a1=1 …(3分)
∴an=()n-1 …(4分)
(2)记bn=()n•(2n+1)
∴bn+1-bn=()n•
…(8分)
显然n≤6时,bn+1>bn,n>6时,bn+1<bn,
故(bn)max=b7,即m=7. …(10分)
已知数列{an}的前n项和Sn满足:S1=10,当n≥2时,2Sn=(n+4)an.
(1)求a2,a3的值;
(2)求数列{an}的通项公式;
(3)求+
+…+
的值.
正确答案
(1)∵a1=S1=10,由2Sn=(n+4)an
令n=2,得2S2=(2+4)a2,即a1+a2=6a2,
∴a2=5
令n=3,得2S3=(3+4)a3,即2(a1+a2+a3)=7a3,
∴a3=6
(2)∵2Sn=(n+4)an,2Sn-1=(n+3)an-1(n≥3)
两式相减,得2an=2(Sn-Sn-1)=(n+4)an-(n+3)an-1
即=
(n≥3)
∴an=a1××
×…
•
=10•
•
•
…
=n+3(n≥3)
n=2时也适合,n=1时,a1=10不适合
∴an=
(3)当n≥2时,
∵=
=
-
∴+
+…
=(
-
)+(
-
)+…+(
-
)=
-
已知数列{an},{bn}分别为等差和等比数列,且a1=1,d>0,a2=b2,a5=b3,a14=b4(n∈N*).
(Ⅰ)求{an},{bn}的通项公式;
(Ⅱ)设cn=an•bn,求数列{cn}的前n项和.
正确答案
(1)∵a2=b2,a5=b3,a14=b4,b2,b3,b4成等比数列
∴a2,a5,a14成等比数列
∵a1=1
∴(1+d)(1+13d)=(1+4d)2
∵d>0
解可得d=2
∴an=1+2(n-1)=2n-1
∵a2=b2=3,a5=b3=9
∴q=3,bn=b2qn-2=3•3n-2=3n-1
(2)设cn=an•bn=(2n-1)•3n-1
∴sn=1•30+3•3+5•32+…+(2n-1)•3n-1
3sn=1•3+3•32+…+(2n-3)•3n-1+(2n-1)•3n
两式相减可得,-2sn=1+2(3+32+…+3n-1-(2n-1)•3n
=1+2•-(2n-1)•3n
=3n-2-(2n-1)•3n
∴sn=(n-1)•3n+1
设数列{an} 的前n项和为Sn ,已知S1=1,=
(c为常数,c≠1,n∈N*),且a1,a2,a3成等差数列.
(1)求c的值;
(2)求数列{an} 的通项公式;
(3)若数列{bn} 是首项为1,公比为c的等比数列,记An=a1b1+a2b2+…+anbn,Bn=a1b1-a2b2+…+(-1)n-1anbn,n∈N*.证明:A2n+3B2n=(1-4n).
正确答案
(1)∵S1=1,=
,
∴an+1=Sn+1-Sn=Sn,-------------------------(2分)
∴a1=S1=1,a2=cS1=c,a3=S2=
(1+c).
∵a1,a2,a3成等差数列,
∴2a2=a1+a3,
即2c=1+,
∴c2-3c+2=0.---------------------------------------------------(5分)
解得c=2,或c=1(舍去).-----------------------------------------------------------------(6分)
(2)∵)∵S1=1,=
,
∴Sn=S1××…×
=1×
×
×…×
=
(n≥2),-------------------(8分)
∴an=Sn-Sn-1=-
=n(n≥2),------------------------------------------(9分)
又a1=1,∴数列{an}的通项公式是an=n(n∈N*).-----------------------------------(10分)
(3)证明:∵数列{bn}是首项为1,公比为c的等比数列,
∴bn=cn-1.---------(11分)
∵A2n=a1b1+a2b2+…+a2nb2n,B2n=a1b1-a2b2+…-a2nb2n,
∴A2n+B2n=2(a1b1+a3b3+…+a2n-1b2n-1),①
A2n-B2n=2(a2b2+a4b4+…+a2nb2n),②
①式两边乘以c得 c(A2n+B2n)=2(a1b2+a3b4+…+a2n-1b2n)③
由②③得(1-c)A2n-(1+c)B2n=A2n-B2n-c(A2n+B2n)
=2[(a2-a1)b2+(a4-a3)b4+…+(a2n-a2n-1)b2n]
=2(c+c3+…+c2n-1)
=,
将c=2代入上式,得A2n+3B2n=(1-4n).-----------------------------------------(14分)
另证:先用错位相减法求An,Bn,再验证A2n+3B2n=(1-4n).
∵数列{bn}是首项为1,公比为c=2的等比数列,∴bn=2n-1.--------------(11分)
又是an=n(n∈N*),所以A2n=1×20+2×21+…+2n×22n-1①
B2n=1×20-2×21+…-2n×22n-1②
将①乘以2得:
2A2n=1×21+2×22+…+2n×22n③
①-③得:-A2n=20+21+…+22n-1-2n×22n=-2n×22n,
整理得:A2n=4n(2n-1)+1-------------------------(12分)
将②乘以-2得:-2B2n=-1×21+2×22-…+2n×22n④
②-④整理得:3B2n=20-21+…+22n-1-2n×22n=-2n×22n=
-2n×4n,(13分)
∴A2n+3B2n=(1-4n)-----------------------------------------(14分)
.(1)设向量,
满足|
|=|
|=1及|3
-2
|=
,求|3
+
|的值.
(2)在数列{an}中,已知a1=1,=
+
,(n∈N+),求a50..
正确答案
(1)由题意可得 9
a
2-12 +4
b
2=9-12+4=7,∴
=
.
|3+
|=
=
=
.
(2)∵a1=1,=
+
,∴{
}是以1为首项,以
为公差的等差数列,
∴=1+(n-1)
=
,∴an=
,∴a50 =
.
设等差数列{an}的前n项和为Sn,已知a2=3,S5=25
(1)求数列{an}的通项an
(2)设数列{bn}满足bn=2an求数列{bn}的前n项和Tn.
正确答案
(1)设等差数列首项为a1公差为d
由
解得
(2)bn=2an=22n-1
Tn=bn+bn+bn+…+bn
=21+23+25+…+22n-1=
=
已知数列{an}的前n项和Sn=2n2+2n,数列{bn}的前n项和Tn=2-bn.
(Ⅰ)求数列{an}与{bn}的通项公式;
(Ⅱ)设cn=,求证数列{cn}的前n和Rn<4;
(III)设cn=an+(-1)nlog2bn,求数列{cn}的前2n和R2n.
正确答案
(I)∵数列{an}的前n项和Sn=2n2+2n,
∴a1=S1=2+2=4,
an=Sn-Sn-1=(2n2+2n)-[2(n-1)2+2(n-1)]=4n,
当n=1时,4n=4=a1,
∴an=4n.
∵数列{bn}的前n项和Tn=2-bn,
∴当n=1时,T1=b1=2-b1,解得b1=1.
当n>1时,Tn=2-bn,Tn-1=2-bn-1,
∴Tn-Tn-1=bn=bn-1-bn,∴2bn=bn-1,
∴=
,
∴数列{bn}是以首项为1,公比为的等比数列,
∴bn=()n-1,n∈N*.
(II)∵cn==n•(
1
2
)n-1,
∴数列{cn}的前n和:
Rn=c1+c2+c3+…+cn
=1•()0+2×(
)1+3×(
)2+…+(n-1)•(
)n-2+n•(
)n-1,①
∴Rn =1•(
)1+2×(
)2+3×(
)3+…+(n-1)•(
)n-1+n•(
)n,②
①-②,得
1
2
Rn=1++(
)2+(
)3+…+(
)n-1-n•(
)n
1
2
Rn=-n•(
)n=2-(
1
2
)n+1-n•()n,
∴Rn=4-2(n+2)()n<4;
( III)∵cn=an+(-1)nlog2bn
=4n+(-1)nlog2(
1
2
)n-1
=4n+(-1)n(1-n),
∴数列{cn}的前2n和
R2n=[4×1+(-1)1(1-1)]+[4×2+(-1)2(1-2)]+[4×3+(-1)3(1-3)]+…+[4×2n+(-1)2n(1-2n)]
=4(1+2+3+…+2n)+[0-1+2-3+…+(2n-2)-(2n-1)]
=4×-n
=8n2+3n.
∴R2n=8n2+3n.
已知数列{an}的各项均为正数,记A(n)=a1+a2+…+an,B(n)=a2+a3+…+an+1,C(n)=a3+a4+…+an+2,n=1,2,….
(Ⅰ)若a1=1,a2=3,且对任意n∈N*,三个数A(n),B(n),C(n)组成等差数列,求数列{an}的通项公式;
(Ⅱ)若三个数A(n),B(n),C(n)组成公比为q的等比数列,证明:数列{an}是公比为q的等比数列;
(Ⅲ)在(Ⅱ)的条件下,若公比q=2,a1=2,令bn=,Tn=b1+b2+…+bn,若Tn<m(m∈Z),求m的最小值.
正确答案
(Ⅰ)对任意n∈N*,三个数A(n),B(n),C(n)是等差数列,
所以B(n)-A(n)=C(n)-B(n),即an+1-a1=an+2,亦即an+2-an-1=a2-a1=2.
故数列{an}是首项为1,公差为2的等差数列.
于是an=1+(n-1)×2=2n-1
证明:(Ⅱ)若对于任意n∈N*,三个数A(n),B(n),C(n)组成公比为q的等比数列,
则B(n)=qA(n),C(n)=qB(n),
于是C(n)-B(n)=q[B(n)-A(n)],得an+2-a2=q(an+1-a1),
即an+2-qan+1=a2-a1.由n=1有B(1)=qA(1),即a2=qa1,从而an+2-qan+1=0.
因为an>0,所以=
=q,故数列{an}是首项为a1,公比为q的等比数列,
(Ⅲ)由(II)得bn=,
∴Tn=+
+
+…+
+
①
Tn=
+
+…+
+
+
②
①-②得Tn=
+
+
+…+
+
-
=+(
+
+…+
+
)-
=
-
-
.
∴Tn=3--
=3-
,
设f(n)=,n∈N*,则由
=
=
=
+
≤
+
<1
得f(n)=,n∈N*随n的增大而减小
∴当n→+∞时,Tn→3,又Tn<m(m∈Z)恒成立,
∴mmin=3
等差数列{an}的各项均为正数,a1=1,前n项和为Sn.等比数列{bn}中,b1=1,且b2S2=6,b2+S3=8.
(Ⅰ)求数列{an}与{bn}的通项公式;
(Ⅱ)求+
+…+
.
正确答案
(Ⅰ)设等差数列{an}的公差为d,d>0,{bn}的等比为q
则an=1+(n-1)d,bn=qn-1
依题意有,解得
或
(舍去)
故an=n,bn=2n-1
(Ⅱ)由(1)可得Sn=1+2+…+n=n(n+1)
∴=2(
-
)
∴+
+…+
=2[(1-
)+(
-
)+…+(
-
)]
=2(1-)=
.
数列{an}满足a1=1,a2=2,an+2=(1+cos2)an+sin2
,n=1,2,3,….
(1)求a3,a4并求数列{an}的通项公式;
(2)设bn=,Sn=b1+b2+…+bn.证明:当n≥6时,|Sn-2|<
.
正确答案
(1)因为a1=1,a2=2,
所以a3=(1+cos2)a1+sin2
=a1+1=2,
a4=(1+cos2π)a2+sin2π=2a2=4.
一般地,当n=2k-1(k∈N*)时,a2k+1=[1+cos2]a2k-1+sin2
=a2k-1+1,即a2k+1-a2k-1=1.
所以数列{a2k-1}是首项为1、公差为1的等差数列,
因此a2k-1=k.
当n=2k(k∈N*)时,a2k+2=(1+cos2)a2k+sin2
=2a2k.
所以数列{a2k}是首项为2、公比为2的等比数列,
因此a2k=2k.
故数列{an}的通项公式为
an=
(2)由(1)知,bn==
,
所以Sn=+
+
+…+
,①
Sn=
+
+
+…+
n
2n^+
1,②
①-②得,Sn=
+
+
+…+
-
=
-
=1-
-
,
所以Sn=2--
=2-
.
要证明当n≥6时,|Sn-2|<成立,只需证明当n≥6时,
<1成立.
(1)当n=6时,=
=
<1成立.
(2)假设当n=k(k≥6)时不等式成立,即<1.
则当n=k+1时,
=
×
<
<1.
由(1)、(2)所述,当n≥6时,<1.
即当n≥6时,|Sn-2|<.
扫码查看完整答案与解析