- 数列
- 共33563题
已知数列{an}满足an+1=(n∈N*),a2011=
.
(1)求{an}的通项公式;
(2)若bn=-4023且cn=
(n∈N*),求证:c1+c2+…+cn<n+1.
正确答案
(1)由已知,得=
+
,即
-
=
(n∈N*),
∴数列{}是以
为首项,
为公差的等差数列.
=
+(n-1)×
=
,
∴an=…(4分)
又因为a2011==
解得a1=
∴an==
…(6分)
(2)证明:∵an=,
∴bn=4×-4023=2n-1-------(7分)
∴cn==
=
=1+
=1+
-
∴c1+c2+…cn-n=(1+1-)+(1+
-
)+…+(1+
-
)-n=1-
<1
故c1+c2+…+cn<n+1…(12分)
已知数列{an}是等比数列,Sn为其前n项和.
(1)若S4,S10,S7成等差数列,证明a1,a7,a4也成等差数列;
(2)设S3=,S6=
,bn=λan-n2,若数列{bn}是单调递减数列,求实数λ的取值范围.
正确答案
(1)证明:设数列{an}的公比为q,
因为S4,S10,S7成等差数列,所以q≠1,且2S10=S4+S7.
所以=
+
,
因为1-q≠0,所以1+q3=2q6.
所以a1+a1q3=2a1q6,即a1+a4=2a7.
所以a1,a7,a4也成等差数列.
(2)因为S3=,S6=
,
所以=
,①
=
,②
由②÷①,得1+q3=,所以q=-
,代入①,得a1=2.
所以an=2•(-)n-1,
又因为bn=λan-n2,所以bn=2λ(-)n-1-n2,
由题意可知对任意n∈N*,数列{bn}单调递减,
所以bn+1<bn,即2λ(-)n-(n+1)2<2λ(-
)n-1-n2,
即6λ(-)n<2n+1对任意n∈N*恒成立,
当n是奇数时,λ>-,当n=1时,-
取得最大值-1,
所以λ>-1;
当n是偶数时,λ<,当n=2时,
取得最小值
,
所以λ<.
综上可知,-1<λ<,即实数λ的取值范围是(-1,
).
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}中的最大项和最小项,并说明理由.
正确答案
(1)证明:由an=2-,得:anan-1=2an-1-1,则an+1an=2an-1.
又bn=,
∴bn+1-bn=-
=
==
=
=1.
∴数列{bn}是等差数列;
(2)∵a1=,b1=
=
=-
,
又数列{bn}是公差为1的等差数列,
∴bn=b1+(n-1)d=-+n-1=n-
,
则an=+1=
+1=
=1+
,
当n=4时,1+取最大值3,当n=3时,1+
取最小值-1.
故数列{an}中的最大项是a4=3,最小项是a3=-1.
数列{an}是首项为23,公差为整数的等差数列,且第六项为正,第七项为负.
(1)求数列的公差;(2)求前n项和Sn的最大值;
(3)当Sn>0时,求n的最大值.
正确答案
(1)由已知a6=a1+5d=23+5d>0,a7=a1+6d=23+6d<0,
解得:-<d<-
,又d∈Z,∴d=-4
(2)∵d<0,∴{an}是递减数列,又a6>0,a7<0
∴当n=6时,Sn取得最大值,S6=6×23+(-4)=78
(3)Sn=23n+(-4)>0,整理得:n(50-4n)>0
∴0<n<,又n∈N*,
所求n的最大值为12.
设{an}是等差数列,Sn是其前n项的和,且S5<S6,S6=S7>S8,则下列结论正确的序号是______
(1)d<0
(2)a7=0
(3)S9>S5
(4)S6与S7 均为Sn的最大值.
正确答案
由S5<S6得a1+a2+a3+…+a5<a1+a2+…+a5+a6,即a6>0,
又∵S6=S7,
∴a1+a2+…+a6=a1+a2+…+a6+a7,
∴a7=0,故(2)正确;
同理由S7>S8,得a8<0,
∵d=a7-a6<0,故(1)正确;
而(3)S9>S5,即a6+a7+a8+a9>0,可得2(a7+a8)>0,由结论a7=0,a8<0,显然(3)是错误的.
∵S5<S6,S6=S7>S8,∴S6与S7均为Sn的最大值,故(4)正确;
故答案为:(1)(2)(4).
在数列{an}中,a1=1,当n≥2时,其前n项和Sn满足Sn(Sn-an)+2an=0
(Ⅰ)证明数列{}是等差数列;
(Ⅱ)求Sn和数列{an}的通项公式an;
(Ⅲ)设b n=,求数列{bn}的前n项和Tn.
正确答案
证明:(I)∵当n≥2时,an=Sn-Sn-1,且Sn(Sn-an)+2an=0
∴Sn[Sn-(Sn-Sn-1)]+2(Sn-Sn-1)=0
即Sn•Sn-1+2(Sn-Sn-1)=0
即-
=
又∵S1=a1=1,故数列{}是以1为首项,以
为公差的等差数列
(II)由(I)得:=
∴Sn=
当n≥2时,an=Sn-Sn-1=
∵n=1时,无意义
故an=
(III)∵bn==
=2(
-
)
∴Tn=2(1-+
-
+…+
-
)=2(1-
)=
已知数列{an}的前n项和为Sn,a1=2,∀n≥2,3Sn-4、2an、2-Sn-1总成等差数列.
(1)求Sn;
(2)对任意k∈N*,将数列{an}的项落入区间(3k,32k)内的个数记为bk,求bk.
正确答案
(1)∀n≥2,3Sn-4、2an、2-Sn-1总成等差数列,
所以,2×2an=(3Sn-4)+(2-Sn-1)…(1分)
因为an=Sn-Sn-1(n≥2),所以4(Sn-Sn-1)=(3Sn-4)+(2-Sn-1),
即Sn=3Sn-1-2…(3分)
又因为a1=2,Sn-1-1≠0,=
=3,S1-1=1,
所以数列{Sn-1}是首项等于1,公比q=3的等比数列…(6分)
Sn-1=1×3n-1,即Sn=1+3n-1…(7分)
(2)由(1)得∀n≥2,an=Sn-Sn-1=(1+3n-1)-(1+3n-2)=2×3n-2…(8分)
n=1时,2×3n-2=2×1=2=a1,所以,任意n∈N*,an=2×3n-2…(9分)
任意k∈N*,由3k<an<32k,即3k<2×3n-2<32k…(11分),
(k<log32+(n-2)<2k,k+2-log32<n<2k+2-log32…(12分)
因为0<log32<1,所以“若学生直接列举,省略括号内这一段解释亦可”)
n可取k+2、k+3、…、2k+1…(13分),
所以bk=k…(14分)
已知f (x)=mx(m为常数,m>0且m≠1).设f (a1),f (a2),…,f (an),…(n∈N)是首项为m2,公比为m的等比数列.
(1)求证:数列{an}是等差数列;
(2)若bn=an f (an),且数列{bn}的前n项和为Sn,当m=3时,求Sn;
(3)若cn=f(an)lgf (an),问是否存在m,使得数列{cn}中每一项恒不小于它后面的项?若存在,求出m的取值范围;若不存在,请说明理由.
正确答案
(1)由题意f (an)=m2•mn-1,即man=mn+1.
∴an=n+1,∴an+1-an=1,∴数列{an}是以2为首项,1为公差的等差数列.
(2)由题意bn=anf (an)=(n+1)•mn+1,
当m=3时,bn=(n+1)•3n+1,∴Sn=2•32+3•33+4•34+…+(n+1)•3n+1…①,
①式两端同乘以3得,3Sn=2•33+3•34+4•35+…+(n+1)•3n+2…②
②-①并整理得,
2Sn=-2•32-33-34-35-…-3n+1+(n+1)•3n+2=-32-(32+33+34+35+…+3n+1)+(n+1)•3n+2=-32-+(n+1)•3n+2=-9+
(1-3n)+(n+1)•3n+2=(n+
)3n+2-
.
∴Sn=(2n+1)3n+2-
.
(3)由题意cn=f (an)•lg f (an)=mn+1•lgmn+1=(n+1)•mn+1•lgm,
要使cn≥cn+1对一切n∈N*成立,即(n+1)•mn+1•lgm≥(n+2)•mn+2•lgm,对一切n∈N*成立,
当m>1时,lgm>0,所以n+1≥m(n+2),即m≤对一切n∈N*成立,
因为=1-
的最小值为
,所以m≤
,与m>1不符合,即此种情况不存在.
②当0<m<1时,lgm<0,所以n+1≤m(n+2),即m≥对一切n∈N*成立,所以
≤m<1.
综上,当≤m<1时,数列{cn}中每一项恒不小于它后面的项.
若数列{an}的前n项和为Sn,a1=2,对于任意大于1的整数n,点(,
)在直线x-y-
=0上,则数列{an}的通项公式为______.
正确答案
∵点(,
)在直线x-y-
=0
即-
=
∵=
∴{}是以
为首项,
为公差的等差数列,
∴=
n
即Sn=2n2,
∴an=Sn-Sn-1=2n2-2(n-1)2=4n-2
故答案为:4n-2
等差数列{an}前n项和为Sn,且S5=45,S6=60.
(1)求{an}的通项公式an;
(2)若数列{an}满足bn+1-bn=an(n∈N*)且b1=3,求{}的前n项和Tn.
正确答案
(1)设等差数列{an}的公差为d,∵S5=45,S6=60,∴,解得
.∴an=5+(n-1)×2=2n+3.
(2)∵bn+1-bn=an=2n+1,b1=3,
∴bn=(bn-bn-1)+(bn-1-bn-2)+…+(b2-b1)+b1
=[2(n-1)+3]+[2(n-2)+3]+…+(2×1+3)+3
=2×+3n
=n2+2n.
∴=
=
(
-
).
∴Tn=[(1-
)+(
-
)+(
-
)+…+(
-
)+(
-
)]
=(1+
-
-
)
=-
-
.
已知函数f(x)=a1x+a2x2+…+anxn(n∈N+),若a1,a2,…an,构成数列,f(1)=n2+2n,
(1)求an,
(2)求f(3).
正确答案
(1)由已知f(1)=n2+2n,可得a1+a2+…+an=n2+2n,令Sn=n2+2n,
∴当n=1时,a1=1+2=3;
当n≥2时,an=Sn-Sn-1=n2+2n-[(n-1)2+2(n-1)]
=2n+1,n=1时也成立.
∴an=2n+1.
(2)由(1)可得an=2n+1.
∴f(3)=3×3+5×32+7×33=117.
已知等差数列{an}的首项a1=1,且公差d>0,它的第2项、第5项、第14项分别是等比数列{bn}的第2项、第3项、第4项.
(1)求数列{an}与{bn}的通项公式;
(2)设数列{cn}对n∈N*均有+
+…+
=an+1成立,求c1+c2+…+c2011的值;
(3)求数列{anbn}的前n项和Sn;并求满足Sn<168的最大正整数n.
正确答案
(1)∵a2=1+d,a5=1+4d,a14=1+13d
∴(1+4d)2=(1+d)(1+13d)
∵d>0
∴d=2
∴an=1+2(n-1)=2n-1
∴b2=a2=3,b3=a5=9,
故数列{bn}的公比是3,
∴bn=3•3n-2=3n-1
(2)由+
+…+
=an+1
得当n≥2时,+
+…+
=an
两式相减得=an+1-an=2,
∴cn=2bn=2×3n-1(n≥2)
n=1时,c1=3
∴c1+c2+…+c2011=3+2×3+2×32+…+2×32011=32011
(3)Sn=a1b1+a2b2+…+anbn=1+3×3+5×32+…+(2n-1)×3n-1 ①
∴3Sn=1×3+3×32+5×33+…+(2n-3)×3n-1+(2n-1)3n ①
①-②得:-2Sn=-1+2(1+3+32+33+…+3n-1)-(2n-1)×3n
∴Sn=1+(n-1)3n
∵Sn是递增数列,且知S3=55,S4=244
∴满足Sn<168的最大正整数n=3.
设等差数列{an}的前n项和为Sn,若a1=-5,且它的前11项的平均值是5.
(1)求等差数列的公差d;
(2)求使Sn>0成立的最小正整数n.
正确答案
(本小题满分14分)
(1)∵a1=-5,=
=a6=5
∴d==2.…(7分)
(2)∵Sn=na1+d=n2-6n>0
∴n>6且n∈N*,∴使Sn>0成立的最小正整数n为7.…(14分)
设等差数列{an}的前n项和为Sn,已知a3=24,a6=18.
(Ⅰ) 求数列{an}的通项公式;
(Ⅱ)求数列{an}的前n项和Sn;
(Ⅲ)当n为何值时,Sn最大,并求Sn的最大值.
正确答案
设等差数列的首项为a1,公差为d,
由,得
.
(Ⅰ)an=a1+(n-1)d=28-2(n-1)=30-2n;
(Ⅱ)Sn=na1+=28n+
=-n2+29n.
(Ⅲ)因为Sn=-n2+29n,
由二次函数的性质可得,当n=时函数有最大值,
而n∈N*,所以,当n=14或15时,Sn最大,最大值为210.
已知数列{an}的前n项和为Sn,且Sn=n(n+1)(n∈N*).
(Ⅰ)求数列{an}的通项公式;
(Ⅱ)若数列{bn}满足:an=+
+
+…+
,求数列{bn}的通项公式;
(Ⅲ)令cn=(n∈N*),求数列{cn}的前n项和Tn.
正确答案
(Ⅰ)当n=1时,a1=S1=2,
当n≥2时,an=Sn-Sn-1=n(n+1)-(n-1)n=2n,
知a1=2满足该式,
∴数列{an}的通项公式为an=2n.(2分)
(Ⅱ)∵an=+
+
+…+
(n≥1)①
∴an+1=+
+
+…+
+
②(4分)
②-①得:=an+1-an=2,
bn+1=2(3n+1+1),
故bn=2(3n+1)(n∈N*).(6分)
(Ⅲ)cn==n(3n+1)=n•3n+n,
∴Tn=c1+c2+c3+…+cn=(1×3+2×32+3×33+…+n×3n)+(1+2+…+n)(8分)
令Hn=1×3+2×32+3×33+…+n×3n,①
则3Hn=1×32+2×33+3×34+…+n×3n+1②
①-②得:-2Hn=3+32+33+…+3n-n×3n+1=-n×3n+1
∴Hn=,…(10分)
∴数列{cn}的前n项和Tn=+
…(12分)
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