- 数列
- 共33563题
(文)已知数列{an}的前n项和为Sn,a1=且Sn=Sn-1+an-1+
,数列{bn}满足b1=-
且3bn-bn-1=n(n≥2且n∈N*).
(1)求{an}的通项公式;
(2)求证:数列{bn-an}为等比数列;
(3)求{bn}前n项和的最小值.
正确答案
(1)由Sn=Sn-1+an-1+,得Sn-Sn-1=an-1+
,2an=2a n-1+1,an-a n-1+
…2分
∴an=a1+(n-1)d=n-
(2)证明:∵3bn-bn-1=n,∴bn=bn-1+
n,
∴bn-an=bn-1+
n-
n+
=
bn-1-
n+
=
(bn-1-
n+
);
bn-1-an-1=bn-1-(n-1)+
=bn-1-
n+
;
∴由上面两式得=
,又b1-a1=-
-
=-30
∴数列{bn-an}是以-30为首项,为公比的等比数列.
(3)由(2)得bn-an=-30×(
1
3
)n-1,
∴bn=an-30×(
1
3
)n-1=n-
-30×(
1
3
)n-1,
bn-bn-1=n-
-30×(
1
3
)n-1-(n-1)+
+30×(
1
3
)n-2
=+ 30×(
1
3
)n-2(1-)
=+ 20×(
1
3
)n-2>0,∴{bn}是递增数列
当n=1时,b1=-<0;当n=2时,b2=
-10<0;
当n=3时,b3=-
<0;当n=4时,b4=
-
>0,
所以,从第4项起的各项均大于0,故前3项之和最小.
且S3=(1+3+5)-30-10-
=-41
.
已知数列{an}和{bn}的通项公式分别为an=3n+6,bn=2n+7(n∈N*).将集合{x|x=an,n∈N*}∪{x|x=bn,n∈N*}中的元素从小到大依次排列,构成数列c1,c2,c3,…,cn,…
(1)写出c1,c2,c3,c4;
(2)求证:在数列{cn}中,但不在数列{bn}中的项恰为a2,a4,…,a2n,…;
(3)求数列{cn}的通项公式.
正确答案
(1)a1=3×1+6=9; a2=3×2+6=12 a3=3×3+6=15
b1=2×1+7=9 b2=2×2+7=11 b3=2×3+7=13
∴c1=9;c2=11;c3=12;c4=13
(2)解对于an=3n+6,
当n为奇数时,设为n=2k+1
则3n+6=2(3k+1)+7∈{bn}
当n为偶数时,设n=2k则3n+6=6k-1+7不属于{bn}
∴在数列{cn}中,但不在数列{bn}中的项恰为a2,a4,…,a2n,…;
(3)b3k-2=2(3k-2)+7=a2k-1
b3k-1=6k+5
a2k=6k+6
b3k=6k+7
∵6k+3<6k+5<6k+6<6k+7
∴当k=1时,依次有b1=a1=c1,b2=c2,a2=c3,b3=c4…
∴cn=
已知数列{an}的前n项和Sn=10n-n2(n∈N*).
(I)求数列{an}的通项公式;
(II)求Sn的最大值;
(III)设bn=|an|,求数列{bn}的前n项和Tn.
正确答案
(I)当n=1时,a1=s1=9;-------------(1分)
当n≥2 时,an=Sn-Sn-1=10n-n2-[10(n-1)-(n-1)2]=11-2n,-----(3分)
n=1 时,a1=S1=9 也适合上式
∴an=11-2n(n∈N*).-------------(4分)
(II)解法1:sn=10n-n2=-(n-5)2+25,-------------(6分)
所以,当n=5时,sn取得最大值25.-------------(7分)
解法2:令an=11-2n≥0,得n≤,
即此等差数列前5项为正数,从第6项起开始为负数,
所以,s5最大,-------------(6分)
故(Sn)max=s5=25.-------------(7分)
(III) 令an=11-2n≥0,得n≤.-------------(8分)
Tn=b1+b2+…+bn=|a1|+|a2|+…+|an|
当n≤5时,an>0,bn=an,Tn=a1+a2+…+an=Sn=10n-n2,-------------(9分)
当n>5 时,an<0,bn=-an,Tn=(a1+a2+a3+a4+a5)-(a6+a7+…an)=2S5-Sn=n2-10n+50-------------(11分)
综上可知,数列{bn}的前n项和Tn=.-------(12分)
已知{an}是等差数列,a3=4,a6+a9=-10,前n项和为Sn,
(1)求通项公式an
(2)当n为何值时Sn最大,并求出最大值.
正确答案
(1)∵{an}是等差数列,a3=4,a6+a9=-10,
∴,
解得a1=8,d=-2,
∴an=8+(n-d)×(-2)=-2n+10.
(2)Sn=8n+×(-2)
=-n2+9n
=-(n-)2+
,
∴当n=4或5时,Sn最大,最大值S4=S5=20.
已知函数f(x)=㏒ax(a>0且a≠1),若数列2,f(a1),f(a2),…,f(an),2n+4(n∈N*)成等差数列
(1)求数列{a n}的通项a n;
(2)令b n=anf(an),当a>1时,判断数列{bn}的单调性并证明你的结论.
正确答案
(1)∵数列2,f(a 1),f(a 2),…,f(a n),2n+4(n∈N*)成等差数列
∴2n+4=2+(n+1)d,∴d=2,
∴f(an)=2+2n=logaan,
∴an=a2n+2
(2)数列{b n}单调递增
证明:∵b n=anf(an),
∴bn=(2n+2)a2n+2,
则bn+1=(2n+4)a2n+4,
∴bn+1-bn=(2n+4)a2n+4-(2n+2)a2n+2=a2n+2[(2n+4)a2-(2n+2)]
∵a>1
∴a2>1
∴(2n+4)a2-(2n+2)>(2n+4)-(2n+2)=2>0
∴bn+1-bn>0即数列{b n}单调递增.
已知数列{an}是首项a1=a,公差为2的等差数列,数列{bn}满足2bn=(n+1)an;
(1)若a1、a3、a4成等比数列,求数列{an}的通项公式;
(2)若对任意n∈N*都有bn≥b5成立,求实数a的取值范围;
(3)数列{cn}满足 cn+1-cn=()n(n∈N*),其中c1=1,f(n)=bn+cn,当a=-20时,求f(n)的最小值(n∈N*).
正确答案
(1)因为a1、a3、a4成等比数列,所以a1•a4=a32,即a•(a+6)=(a+4)2,a=-8.
所以an=-8+(n-1)×2=2n-10…(4分)
(2)由2bn=(n+1)an,bn=n2+n+
=(n+
)2-(
)2,…(6分)
由题意得:≤-
≤
,-22≤a≤-18…(10分)
(3)因为cn+1-cn=()n,
所以cn=c1+(c2-c1)+(c3-c2)+…+(cn-cn-1)=1++(
)2+…+(
)n-2+(
)n-1=
=2-
…(13分)
所以f(n)=bn+cn=n2+n+
+2-(
)n-1,
则f(n+1)=(n+1)2+(n+1)+
+2-(
)n-1,f(n+1)-f(n)=[(n+1)2+
(n+1)+
+2-(
1
2
)n]-[n2+n+
+2-(
1
2
)n-1]=2n+1+()n-10=2n+(
)n-9…(14分)
所以当k>10时,f(n+1)-f(n)=2n+()n-9>0
即f(5)<f(6)<…<f(n)<…(15分)
所以当1≤n≤4时,f(n+1)-f(n)=2n+()n-9<8+
-9<0
即f(1)>f(2)>f(3)>f(4)…(16分)
f(n)=n2+n+
+2-(
)n-1=n2-10n-9-(
)n-1
所以 f(5)-f(4)<0,所以f(n)min=f(5)=-…(18分)
已知函数f(x)=log2-log12x,数列{an}的前n项和为Sn,f(2an)=6n-
,n∈N*.
(I)求数列{an}的通项公式;
(II)设bn=,cn=bn•2bn,若非零常数λ使得{bn}为等差数列,求数列{cn}的前n项和Tn.
正确答案
(I)∵f(x)=log2-log12x=log2x12+log2x=
log2x+log2x=
log2x
∴f(2an)=6n-=
log2(2an)=
an,
故an=4n-3
(II)由(I)得Sn=2n2-n,要使bn==
为等差数列的通项公式
则bn=应是关于n的一次函数,又由λ≠0
故λ=-
此时bn=2n,cn=bn•2bn=2n•4n,
故Tn=2•41+2×2•42+…+2(n-1)•4n-1+2n•4n,…①
4Tn=0+2•42+4•43+…+2(n-1)•4n+2n•4n+1,…②
①-②得:
-3Tn=2•41+2•42+…+2•4n-2n•4n+1=(-2n)4n+1-
∴Tn=(n-
)4n+1+
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.
在等差数列{an}中,a4s4=-14,s5-a5=-14,其中sn是数列{an}的前n项和,曲线cn的方程是+
=1,直线l的方程是y=x+3.
(1)求数列{an}的通项公式;
(2)判断cn与 l 的位置关系;
(3)当直线l 与曲线cn相交于不同的两点An,Bn时,令Mn=(|an|+4)|AnBn|,求Mn的最小值.
正确答案
(1)由题意可得S4=s5-a5=-14,故a4S4=-14a4=-14,即a4=1,
设数列的公差为d,则,
解得,故an=a1+(n-1)d=3n-11;
(2)联立方程,消掉y并整理得(|an|+4)x2+6|an|x+5|an|=0,
由题意知△=16(|an|2-5|an|)>0,即|an|>5,
∴3n-11>5或3n-11<-5,即n>或n<2,
即n≥6或n=1时,直线l与曲线Cn相交于不同的两点.
(3)由(2)当n≥6或n=1时,直线l与曲线Cn相交于不同的两点.
Mn=(|an|+4)•|AnBn|=(|an+4|)••
=4•
=
,
∴当n=6时,Mn的最小值为8
已知数列{an}中,a1=,点(n,2an+1-an)(n∈N*)在直线y=x上,
(Ⅰ)计算a2,a3,a4的值;
(Ⅱ)令bn=an+1-an-1,求证:数列{bn}是等比数列;
(Ⅲ)设Sn、Tn分别为数列{an}、{bn}的前n项和,是否存在实数λ,使得数列{}为等差数列?若存在,试求出λ的值;若不存在,请说明理由.
正确答案
(Ⅰ)由题意,∵点(n,2an+1-an)在直线y=x上,
∴2an+1-an=n
∵a1=,∴a2=
,
同理,a3=,a4=
;
(Ⅱ)证明:∵bn=an+1-an-1,2an+1-an=n
∴bn+1=an+2-an+1-1=-an+1-1=
(an+1-an-1)=
bn,
∵b1=a2-a1-1=-
∴数列{bn}是以-为首项,
为公比的等比数列;
(Ⅲ)存在λ=2,使数列{}是等差数列.
由(Ⅱ)知,bn=-3×()n+1,Tn=3×(
1
2
)n+1-,
∵an+1=n-1-bn=n-1+3×(
1
2
)n+1,∴an=n-2+3×(
1
2
)n,
∴Sn=-2n+3×
=
+3-
由题意,要使数列{}是等差数列,则2×
=
+
∴2×=
-
λ+
,∴λ=2
当λ=2时,=
,数列是等差数列
∴当且仅当λ=2时,数列是等差数列.
设Sn是数列{an}的前n项和,且点(n,Sn)在函数y=x2+2x上,
(1)求数列{an}的通项公式;
(2)已知bn=2n-1,Tn=+
+…+
,求Tn.
正确答案
(1)由题意可得,Sn=n2+2n
当n=1时,a1=S1=3
当n≥2时,an=Sn-Sn-1=n2+2n-(n-1)2-2(n-1)=2n+1
而a1=3适合上式
∴an=2n+1
(2)∵bn=2n-1
∴=
=
(
-
)
∴Tn=+
+…+
=(1-
+
-
+…+
-
)
=(1-
)=
已知数列{an}的前n项和为 Sn=an(n∈N*),且a1=2.数列{bn}满足b1=0,b2=2,
=
,n=2,3,….
(Ⅰ)求数列 {an} 的通项公式;
(Ⅱ)求数列 {bn} 的通项公式;
(Ⅲ)证明:对于 n∈N*,+
+…+
≥2n-1-1.
正确答案
(Ⅰ)∵Sn=an,∴2Sn=(n+1)an①,∴2Sn+1=(n+2)an+1②,
∴①-②可得2an+1=(n+2)an+1-(n+1)an,
∴=
当n≥2时,an=a1××…×
=2n
∵a1=2
∴数列 {an} 的通项公式为an=2n;
(Ⅱ)∵b1=0,b2=2,=
,n≥2,
∴n≥3时,bn=b2××…×
=2n-1(n-1)
b1=0,b2=2满足上式,
∴数列 {bn} 的通项公式为bn=2n-1(n-1);
(Ⅲ)证明:=2k-1(1-
)
当k≥2时,1-≥ 1-
=
∴=2k-1(1-
)≥2k-2
∵b1=0,
∴+
+…+
≥0+1+2+…+2n-2=
=2n-1-1
∴对于n∈N*,+
+…+
≥2n-1-1
已知函数f(x)=x2+(a-1)x+b+1,当x∈[b,a]时,函数f(x)的图象关于y轴对称,数列{an}的前n项和为Sn,且Sn=f(n).
(1)求数列{an}的通项公式;
(2)设bn=,Tn=b1+b2+…+bn,若Tn>m,求m的取值范围.
正确答案
(1)∵函数f(x)的图象关于y轴对称,
∴a-1=0,且a+b=0,解得a=1,b=-1,
∴Sn=n2,即有an=Sn-Sn-1=2n-1(n≥2).
a1=S1=1也满足,
∴an=2n-1.(5分)
(2)由(1)得bn=,
∴Tn=+
+
+…+
+
,①
Tn=
+
+…+
+
+
,②
①-②得Tn=
+
+
+…+
+
-
=+(
+
+
+…+
)-
=-
-
,
∴Tn=3--
=3-
.(9分)
设g(n)=,n∈N+,
则由=
=
=
+
≤
+
<1,得g(n)=
(n∈N+)随n的增大而减小,
∴g(n)≤g(1),
即Tn≥3-=
.
又Tn>m恒成立,
∴m<.(12分)
已知正项数列{an},其前n项和Sn满足10Sn=an2+5an+6,且a1,a3,a15成等比数列,求数列{an}的通项an.
正确答案
∵10Sn=an2+5an+6,①
∴10a1=a12+5a1+6,
解之得a1=2或a1=3.
又10Sn-1=an-12+5an-1+6(n≥2),②
由①-②得 10an=(an2-an-12)+5(an-an-1),
即(an+an-1)(an-an-1-5)=0
∵an+an-1>0,∴an-an-1=5 (n≥2).
当a1=3时,a3=13,a15=73. a1,a3,a15不成
等比数列∴a1≠3;
当a1=2时,a3=12,a15=72,有 a32=a1a15,
∴a1=2,∴an=5n-3.
设数列{an}的前n项和为Sn,点(n,) (n∈N*)均在直线y=x+
上.
(1)求数列{an}的通项公式;
(2)设bn=3an+12,Tn是数列{bn}的前n项和,试求Tn.
正确答案
(1)依题意得,=n+
,即Sn=n2+
n.…(2分)
当n≥2时,an=Sn-Sn-1=(n2+n)-[(n-1)2+
(n-1)]=2n-
; …(5分)
当n=1时,a1=S1=12+×1=
=2×1-
.…(6分)
所以an=2n-
1
2
(n∈N*).…(7分)
(2)由(1)得bn=3an+12=32n,…(8分)
由=
=32=9,可知{bn}为等比数列.…(10分)
由b1=32×1=9,…(11分)
故Tn==
.…(13分)
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