- 数列
- 共33563题
等差数列-21,-19,-17,…前______项和最小.
正确答案
由题意可得等差数列的首项为-21,公差为-19-(-21)=2,
故其通项公式为:an=-21+2(n-1)=2n-23,
令2n-23≥0,解得n≥,
故数列前11项为负,从第12项开始为正,
故数列的前11项和最小,
故答案为:11
已知数列{an}的前n项和为{Sn},又有数列{bn}满足关系b1=a1,对n∈N*,有an+Sn=n,bn+1=an+1-an
(1)求证:{bn}是等比数列,并写出它的通项公式;
(2)是否存在常数c,使得数列{Sn+cn+1}为等比数列?若存在,求出c的值;若不存在,说明理由.
正确答案
(1)由an+Sn=n⇒a1+S1=1⇒a1=,又
(3分)
∴=
=
=
,
∴数列{bn}为等比数列,且bn=()n(6分)
(2)an+bn=an+an-an-1=2an-an-1,∴an+bn=1⇒an=1-()n(8分)
∴Sn=n-an=n-1+()n⇒Sn-n+1=(
)n(10分)
依题意,存在c=-1,使得数列{Sn+cn+1}为等比数列. (12分)
在数列{an}中,a1=1,a2=2,且an+1=(1+q)an-qan-1(n≥2,q≠0).
(1)设bn=an+1-an(n∈N*),证明{bn}是等比数列;
(2)求数列{an}的通项公式.
正确答案
(1)证明:由题设an+1=(1+q)an-qan-1(n≥2),得
an+1-an=q(an-an-1),
即bn=qbn-1,n≥2.
又b1=a2-a1=1,q≠0,
所以{bn}是首项为1,公比为q的等比数列.
(2)由(1)可得数列{bn}的通项公式bn=qn-1,
∵bn=an+1-an,
∴an-an-1=qn-2,
…
a2-a1=1,
把上述各式相加,得到an-a1=qn-2+qn-3+…+q
∴an=
已知数列{an}满足a1=a(a为常数,a∈R),an+1=2n-3an(n∈N*),设bn=(n∈N*).
(1)求数列{bn}所满足的递推公式;
(2)求常数c、q使得bn+1-c=q(bn-c)对一切n∈N*恒成立;
(3)求数列{an}通项公式,并讨论:是否存在常数a,使得数列{an}为递增数列?若存在,求出所有这样的常数a;若不存在,说明理由.
正确答案
(1)∵a1=a(a为常数,a∈R),an+1=2n-3an(n∈N*),
∴=
-
•
,又bn=
,∴bn+1=
-
bn.
数列bn的递推公式是.
(2)∵bn+1-c=q(bn-c)(n∈N*)
∴bn+1=qbn+c-qc
又由(1)可知,bn+1=-
bn
∴,∴q=-
,c=
,
∴bn+1-= -
(bn-
) ,(n∈N*)
(3)由(2)知,数列{bn-}是首项为b1-
公比为-
的等比数列.
∴bn-=(b1-
) (-
3
2
)n-1,(n∈N*)
∴an=2nbn=2n[+(
-
)(-
3
2
)n-1] ,(n∈N*)为所求的通项公式.
考察数列an,∵an=2•3n-1[(
2
3
)n+(-
)(-1)n-1]
1O.当a=时,an=
•2n,
此时数列an是递增数列.
2O.当a≠时,
(-
) (-1)n-1是正负相间出现,其绝对值是正常数|
-
|,
而• (
2
3
)n-1=0.
故当n充分大时,an=2•3n-1[(
2
3
)n+(-
)(-1)n-1]的值的符号
与(-
)(-1)n-1的值的符号相同,即数列的项的值是正负相间出现的,
故数列an不可能是单调数列.
综上所述,当且仅当a∈{}时,数列an是递增数列.
已知数列{an}是等差数列,首项a1=3,公差d=-1,设数列bn=2 an,Tn=b1b2…bn
(1)求证:数列{bn}是等比数列;
(2)Tn有无最大项,若有,求出最大值;若没有,说明理由.
正确答案
(1)由已知条件,数列{an}是等差数列,首项a1=3,公差d=-1
∴数列{an}的通项公式为:an=4-n,∴bn=24-n….(3分)
∴=
,由定义知数列{bn}是等比数列…..(5分)
(2)Tn=b1b2…bn=2-n2-7n2,------------(7分)
若Tn最大,则f(n)=最大,当n=3或4时,f(3)=f(4)=6最大,------------(10分)
故Tn有最大项,最大值为T3=T4=64------------(12分)
已知数列{an}是首项a1=,公比为
的等比数列,sn为数列{an}的前n项和,又bn+5loglog2 (1-sn)=t,常数t∈N*,数列{Cn}满足cn=an×bn.
(Ⅰ)若{cn}是递减数列,求t的最小值;
(Ⅱ)是否存在正整数k,使ck,ck+1,ck+2这三项按某种顺序排列后成等比数列?若存在,试求出k,t的值;若不存在,请说明理由.
正确答案
(Ⅰ)由题意知,an=(
1
2
)n,∴Sn==1-(
1
2
)n,
∴bn=t-5log2(1-Sn)=t-5log2(
1
2
)n=5n+t,∴cn=(5n+t)(
1
2
)n,
∴{cn}是递减数列,
∴cn+1-cn=(-5n-t)(
1
2
)n<0恒成立,即t>-5n+5恒成立,
∴f(n)=-5n+5是递减函数,∴当n=1时f(n)取最大值0,
∴t>0,又t∈N*,∴tmin=1. …(6分)
(Ⅱ)记5k+t=x,则ck=(5n+t)()k=x(
)k,且x∈N*,
∴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(
)k+2,化简得:7x2-15x-50=0,显然不成立.
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.
③若ck+2是等比中项,则由ck•ck+1=ck+22得:
(x+5)()k+1•x(
)k=(x+10)2(
)2k+4,化简得:7x2+20x-100=0,
因为△=202+4×7×100=32×100不是完全平方数,因而x的值是无理数,与x∈N*矛盾.
综上:不存在k和t适合题意.…(12分)
已知数列{an}满足a1=2,an+1=2an+3.
(1)求{an}的通项公式;
(2)求数列{nan}的前n项和Sn.
正确答案
(1)∵a1=2,an+1=2an+3.
∴an+1+3=3(an+3),a1+3=5
∴数列{an+3}是以5为首项,以2为公比的等比数列
∴an+3=5•2n-1
∴an=5•2n-1-3
(2)∵nan=5n•2n-1-3n
令Tn=1•20+2•21+…+n•2n-1
则2Tn=1•2+2•22+…+(n-1)•2n-1+n•2n
两式相减可得,-Tn=1+2+22+…+2n-1-n•2n=-n•2n=2n-n•2n-1
∴Tn=(n-1)•2n+1
∴Sn=5(n-1)•2n-+5
数列{an}中,前n项和Sn=3n+1,
(1)求a1;
(2)求通项公式an;
(3)该数列是等比数列吗?如不是,请说明理由;如是,请给出证明,并求出该等比数列的公比.
正确答案
(本小题满分12分)
(1)在Sn=3n+1中令n=1,则a1=4…..(3分)
(2)当n≥2时,an=Sn-Sn-1=3n+1-(3n-1+1)=2×3n-1,而a1=4…(8分)
所以通项公式为an=…..(10分)
(3)这个数列不是等比数列,因为:a1=4,a2=6,a3=18,与a22=a1a3矛盾.…..(12分)
已知一非零向量列{an}满足:a1=(1,1),an=(xn,yn)=(xn-1-yn-1,xn-1+yn-1)(n≥2)
(1)证明:{|an|}是等比数列;
(2)设θn=<a n-1,an>(n≥2),bn=2nθn-1,Sn=b1+b2+…+bn,求Sn;
(3)设cn=|an|log2|an|,问数列{cn}中是否存在最小项?若存在,求出最小项;若不存在,请说明理由.
正确答案
(l)证明:||=
==
|
|(n≥2)又|
|=
∴数列||是以
为首项,公比为
的等比数列.…(4分)
(2)∵=(xn-1,yn-1) •
(xn-1-yn-1,xn-1+yn-1)=
(xn-12+yn-12)=
|
|2∴cosθn=
=
,∴θn=
,∴bn=2nθn-1=
-1.
Sn=b1+b2+…+bn=(-1)+ (
-1)+…(
-1)=
(n2+n)-n…(8分)
(3)假设存在最小项,不防设为cn,∵||=
(
2
2
)n-1=22-n2,
∴cn=|an|log2|an|=•22-n2,由cn≤cn+1 得
•22-n2≤
•21-n2
即(2-n)≤1-n,∴(
-1)n≥2
-1.
∴n≥=3+
,∵n为正整数,∴n≥5.
由cn≤cn-1 得n≤4+,n≤5.,∴n=5
故存在最小项,最小项为c5=-•2-32…(12分)
数列{an}是以a为首项,q为公比的等比数列.令bn=1-a1-a2-…-an,cn=2-b1-b2-…-bn,n∈N*.
(1)试用a、q表示bn和cn;
(2)若a<0,q>0且q≠1,试比较cn与cn+1的大小;
(3)是否存在实数对(a,q),其中q≠1,使{cn}成等比数列.若存在,求出实数对(a,q)和{cn};若不存在,请说明理由.
正确答案
(1)当q=1时,bn=1-(a1+a2+…+an)=1-na,cn=2-(b1+b2+…+bn)=2-=
n2+(
-1)n+2,
当q≠1时,bn=1-(a1+a2+…+an)=1-cn=2-(b1+b2+…+bn)=2-(1-
)n-
(q+q2+…+qn)
=2-(1-)n-
(1-qn)
=2--(1-
)n+
qn
所以bn=,
cn=;(4分)
(2)因为cn=2--(1-
)n+
qn,
所以cn+1=2--(1-
)(n+1)+
qn+1cn+1-cn=-(1-
)+
(qn+1-qn)=-1+
(1-qn+1)
当q>1时,1-q<0,1-qn+1<0;
当0<q<1时,1-q>0,1-qn+1>0,
所以当a<0,q>0且q≠1时,cn+1-cn<0,即cn+1<cn;(5分)
(3)因为q≠1,q≠0,
所以cn=2--(1-
)n+
qn,
因为{cn}为等比数列,则或
,
所以或
(舍去),所以
.(5分)
已知数列{an}与{bn}满足bn+1an+bnan+1=(-2)n+1,bn=,n∈N*,且a1=2.
(Ⅰ)求a2,a3的值;
(Ⅱ)设cn=a2n+1-a2n-1,n∈N*,证明{cn}是等比数列.
正确答案
(Ⅰ)由bn=,n∈N*,可得bn=
又因为bn+1an+bnan+1=(-2)n+1,
当n=1时,a1+2a2=-1,由a1=2,可得a2=-;
当n=2时,2a2+a3=5,可得a3=8.
(Ⅱ)证明:对任意n∈N*都有:a2n-1+2a2n=-22n-1+1…①
并且有:2a2n+a2n+1=22n+1…②
②-①,得a2n+1-a2n-1=3×22n-1,即cn=3×22n-1,
于是=4,
所以{cn}是等比数列.
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;
(Ⅰ)若a1、a3、a4成等比数列,求数列{an}的通项公式;
(Ⅱ)若对任意n∈N*都有bn≥b5成立,求实数a的取值范围.
正确答案
(Ⅰ)因为a1、a3、a4成等比数列,
所以a1•a4=a32,
即a•(a+6)=(a+4)2,∴a=-8,
∴an=-8+(n-1)×2=2n-10,
(II)由2bn=(n+1)an,
bn=n2+n+
=(n+
)2-(
)2,
由题意得:≤-
≤
,
∴-22≤a≤-18.
已知数列{an}的前n项和为Sn,a1=2,2an+1+3Sn=3n+4(n∈N*).
(Ⅰ)求证:数列{an-1}是等比数列,并求数列{an}的通项公式;
(Ⅱ)设bn=λan-λ-n2,若b2n-1>b2n恒成立,求实数λ的取值范围.
正确答案
(Ⅰ)由2an+1+3Sn=3n+4,得2an+3Sn-1=3n+1(n≥2),
两式相减得2an+1-2an+3(Sn-Sn-1)=3,即2an+1+an=3,(2分)
∴an+1=-an+
,则an+1-1=-
(an-1),(4分)
由a1=2,又2a2+3S1=7,得a2=,则
=-
,
故数列{an-1}是以1为首项,-为公比的等比数列.
则an-1=(a1-1)(-)n-1,
∴an=(-)n-1+1,(6分)
(Ⅱ)由(Ⅰ)得,bn=λ[(-)n-1+1]-λ-n2=λ(-
)n-1-n2.
由题意得b2n-1>b2n,则有λ(-)2n-2-(2n-1)2>λ(-
)2n-1-(2n)2,
即λ(-)2n-2[1-(-
)]>(2n-1)2-(2n)2,
∴λ>-,(10分)
而-对于n∈N*时单调递减,则-
的最大值为-
=-2,
故λ>-2.(12分)
设数列{an}的前n项和为Sn,已知a1=a(a≠3),Sn+1=2Sn+3n,n∈N*.
(1)设bn=Sn-3n,n∈N*,证明数列{bn}为等比数列;
(2)求数列{an}的通项公式;
(3)若an+1≥an,n∈N*,求a的取值范围.
正确答案
(1)当a≠3时,=
=2
所以{bn}为等比数列. (4分)
(2)b1=S1-3=a-3,(1分)bn=(a-3)×2n-1. (2分)
所以Sn-3n=(a-3)×2n-1(3分)an=Sn-Sn-1,n≥2,n∈N*an=,
; (6分)
(3)an+1≥an,,
,(2分)
a≥-9(5分)
所以a≥-9,且a≠3. (6分)
已知数列{an}满足a1=1,a2=3,an+2=3an+1-2an(n∈N*).
(Ⅰ)证明:数列{an+1-an}是等比数列;
(Ⅱ)求数列{an}的通项公式.
正确答案
证明:(Ⅰ)∵an+2=3an+1-2an,
∴an+2-an+1=2(an+1-an),
∴=2(n∈N*).
∵a1=1,a2=3,
∴数列{an+1-an}是以a2-a1=2为首项,2为公比的等比数列.
(Ⅱ)由(Ⅰ)得an+1-an=2n(n∈N*),
∴an=(an-an-1)+(an-1-an-2)+…+(a2-a1)+a1
=2n-1+2n-2+…+2+1
=2n-1(n∈N*).
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