- 数列
- 共33563题
已知数列{an}中,a1=,an+1=an+
,则an=________.
正确答案
,
.
已知是直线上的一列点,且
,
,则这个数列
的通项公式是___________________。
正确答案
由点,可得结论。
函数y=(n∈N+,y≠1)的最小值为an,最大值为bn,且cn=4(
bn-
),数列{Cn}的前n项和为Sn.
(1)求数列{cn}的通项公式;
(2)若数列{dn}是等差数列,且dn=,求非零常数c;
(3)若f(n)=(n∈N+),求数列{f(n)}的最大项.
正确答案
(1)由y=,(n∈N*,y≠1),得x2(y-1)+x+y-n=0
∵x∈R,y≠1,
∴△=1-4(y-1)(y-n)≥0,即4y2-4(1+n)y+4n-1≤0
由题意知:an,bn是方程4y2-4(1+n)y+4n-1=0的两根,
(2)Sn=2n2-n,dn=,
∴d1=,d2=
,d3=
∵{dn}为等差数列,
∴2d2=d1+d3,
∴2c2+c=0,
∴c=-或c=0(舍)
经检验c=时,{dn}是等差数列,dn=2n;
(3)f(n)==
≤
=
已知数列{an}是首项a1=,公比q=
的等比数列,设bn+15log3an=t,常数t∈N*,数列{cn}满足cn=anbn.
(1)求证:{bn}是等差数列;
(2)若{cn}是递减数列,求t的最小值;
(3)是否存在正整数k,使ck,ck+1,ck+2重新排列后成等比数列?若存在,求k,t的值;若不存在,说明理由.
正确答案
(1)由题意知,an=()n,(1分)
因为bn+1-bn=-15log3()=5,b1=-15log3a1+t=t+5
∴数列bn是首项为b1=t+5,公差d=5的等差数列.(4分)
(2)由(1)知,bn=5n+t,cn=(5n+t)()n,cn+1-cn=(
-5n-t)(
)n<0恒成立,即t>-5n+
恒成立,(7分)
因为f(n)=-5n+是递减函数,
所以,当n=1时取最大值,f(n)max=-5+≈6.3,(9分)
因而t>6.3,因为t∈N,所以t=7.(10分)
(3)记5k+t=x,ck=(5k+t)()k=x(
)k,ck+1=(5k+5+t)(
)k+1=(x+5)(
)k+1,ck+2=(5k+10+t)(
)k+2=(x+10)(
)k+2.
①若ck是等比中项,则由ck+1•ck+2=ck2得(x+5)()k+1•(x+10)(
)k+2=x2(
)2k化简得2x2-15x-50=0,解得x=10或x=-
(舍),(11分)
所以5n+t=10,因而及
.
又由常数t∈N*,则舍去,
②若ck+1是等比中项,则由ck•ck+2=ck+12得x()k•(x+10)(
)k+2=(x+5)2(
)2k+2
化简得x(x+10)=(x+5)2,显然不成立.(16分)
③若ck+2是等比中项,则由ck•ck+1=ck+22得x()k•(x+5)(
)k+1=(x+10)2(
)2k+4
化简得2x2-5x-100=0,因为△=52+4×2×100=25×33不是完全不方数,因而x的值是无理数,显然不成立.
则符合条件的k、t的值为.(18分)
已知数列{an}满足an=2an-1+2n+1(n≥2,n∈N*),且a3=39,
(1)求a1,a2.
(2)是否存在实数λ,使得数列{}为等差数列;若存在,求出λ的值.
(3)令cn=,若cn>m对任意的n∈N*都成立,求实数m的取值范围.
正确答案
(1)由于数列{an}满足an=2an-1+2n+1(n≥2,n∈N*),且a3=39,
则a3=2a2+23+1,a2=2a1+22+1,故a2=15,a1=5;
(2)若存在实数λ,使得数列{}为等差数列,
则,
,
也为等差数列,
故2×=
+
解得λ=1,
由于-
=
-
=1
所以数列{}为等差数列,首项为
=3,
故当λ=1时,数列{}为等差数列;
(3)由(2)知,=3+(n-1)•1=n+2
若令cn=,则cn=
•2n
由于cn≥cn+1等价于•2n≥
•2n+1=
•2n+1
即n2+4n+2=(n+2)2-2≤0无解,故恒有cn≥cn-1
若cn>m对任意的n∈N*都成立,则必有=3=c1>m
则实数m的取值范围为m<3.
已知数列{an},首项a 1=3且2a n=S n•S n-1 (n≥2).
(1)求证:{}是等差数列,并求公差;
(2)求{a n }的通项公式;
(3)数列{an}中是否存在自然数k0,使得当自然数k≥k0时使不等式ak>ak+1对任意大于等于k的自然数都成立,若存在求出最小的k值,否则请说明理由.
正确答案
(1).由已知当n≥2时2an=Sn•Sn-1得:2(Sn-Sn-1)=Sn•Sn-1(n≥2)⇒-
= -
(n≥2)⇒{
}是以
=
=
为首项,公差d=-
的等差数列.
(2).∵=
+(n-1)d=
+(n-1)(-
)=
,Sn=
(n≥ 2)
从而an=Sn•Sn-1=
,
∴an=(n≥2)
(3).
根据下图中5个图形及相应点的个数的变化规律,试猜测第n个图中有 个点.
正确答案
略
依次写出数列的法则如下:如果
为自然数且未写过,则写
,否则就写
,则
= .(注意:0是自然数)
正确答案
6
略
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.
已知数列{an}满足an-2an-1-2n-1=0,(n∈N*,n≥2),a1=1.
(1)求证:数列{}是等差数列;
(2)若Sn=a1+a2+…+an,且Sn+2n>100恒成立,求n的最小值.
正确答案
(1)an-2an-1-2n-1=0,
∴-
=
,
∴{}是以
为首项,
为公差的等差数列. (4分)
(2)由(1):=
+(n-1)×
,
∴an=n•2n-1(6分)
∴Sn=1•2°+2•21+3•22+…+n•2n-1①
则2Sn=1•21+2•22+3•23+…+n•2n②
①-②,得-Sn=1+21+22+…+2n-1-n•2n=-n•2n
=2n-1-n•2n,
∴Sn=(n-1)•2n+1(9分)
由Sn+2n>100,
即(n-1)•2n+1+2n>100恒成立,
得n•2n+1>100恒成立,
∵{n•2n}是单增数列,且4•24+1=65,5•25+1=161,
∴nmin=5(12分)
设等差数列{an}的前n项和为Sn,已知a3=12,S15>0,S16<0,
(1)求公差d的取值范围;
(2)指出S1,S2,…,Sn中哪一个最大?说明理由.
正确答案
(1)因为S15>0,S16<0,
所以15a1+d>0,16a1+
d<0,
又因为a3=12,
所以a1+2d=12,即a1=12-2d,
代入上两式得到-<d<-
,
(2)因为S15>0,S16<0,
所以>0,
>0,
所以15a8>0,8(a8+a9)<0,
所以a8>0,a8+a9<0,
所以a9<0
所以S8最大.…(12分)
设f(x)=,方程f (x)=x有唯一解,数列{xn}满足f (x1)=1,xn+1=f (xn)(n∈N*).
(1)求数列{xn}的通项公式;
(2)已知数列{an}满足a1=,an+1=
(2+an)2-
(n∈N*),求证:对一切n≥2的正整数都满足
<
+
+…+
<2.
正确答案
(1)由f(x)=x得ax2+(2a-1)x=0(a≠0)
∴当且仅当a=时,f(x)=x有唯一解x=0,
∴f(x)=
当f(x1)==1得x1=2,由xn+1=f (xn)=
可得
-
=
∴数列{}是首项为
=
,公差为
的等差数列
∴=
+
(n-1)=
n
∴xn=
(2)∵a1=,an+1=
(2+an)2•
=
又a1=
∴=
=
-
且an>0,
∴=
-
即=
-
当n≥2时,+
+…+
≥
+
=
>
+
+…+
=(-
)+(
-
)+…+(
-
)
=-
=2-
<2
∴对一切n≥2的正整数都满足<
+
+…+
<2.
数列{an}、{bn}满足a3=b3=6,a4=b4=4,a5=b5=3,且{an+1-an}(n∈N*)是等差数列,{bn-2}(n∈N*)是等比数列.
(I)求数列{an}、{bn}的通项公式;
(II)n取何值时,an-bn取到最小正值?试证明你的结论.
正确答案
(I)设cn=an+1-an,数列{an+1-an}的公差为d,
则c3=a4-a3=-2,c4=a5-a4=-1,
∴d=c4-c3=1,
∴cn=c3+(n-3)=n-5,
∴an+1-an=n-5
∴(an-an-1)+(an-1-an-2)+…+(a5-a4)+(a4-a3)=(n-6)+(n-7)+…+(-1)+(-2),
∴an-a3=,
∴an=n2-
n+18(n∈N*);(4分)
设dn=bn-2,数列{bn-2}的公比是q,则d3=b3-2=4,d4=b4-2=2,
∴q==
,
∴dn=d3qn-3=4•()n-3=25-n,
∴bn=2+25-n(n∈N*)(7分).
(II)a1-b1=-5,a2-b2=-1,a3-b3=a4-b4=a5-b5=0,
a6-b6=,a7-b7=
>
,
猜想:n=6时,a6-b6取到最小正值.(9分)
下面用数学归纳法给以证明:
(1)当n=7时,a7-b7=>
;
(2)假设n=k(k≥7,k∈N*)时,ak-bk>,
当n=k+1时,ak+1=(k+1)2-
(k+1)+18=(
k2-
k+18)+k-5
=ak+k-5>bk++k-5>bk+1+
+k-5,
又∵k≥7,∴ak+1>bK+1+,
即ak+1-bK+1>,
∴n=k+1时,猜想成立.
由(1)、(2)知,对任意不少于7的正整数n,均有an-bn>.
综上所述,n=6时,a6-b6取到最小正值.(14分)
(用函数单调性证明相应给分)
在等差数列{an} 中,Sn是它的前n项的和,若a1>0,S16>0,S17<0,则当n=______时,Sn最大.
正确答案
∵等差数列{an}中,S16>0且S17<0
∴a8+a9>0,并且a9<0,
∴a8>0,
∴数列的前8项和最大
故答案为8.
扫码查看完整答案与解析