- 数列
- 共33563题
定义“等积数列”:在一个数列中,如果每一项和它的后一项的积都为同一个常数,那么这个数列叫做等积数列.这个常数叫做等积数列的公积.已知{an}是等积数列,且a1=1,公积为2,则这个数列的前n项的和Sn=______.
正确答案
由题意可得,anan+1=2,
∵a1=1
∴a2=2,a3=1,a4=2
an=
当n为正偶数是,Sn=1+2+1+2+…+1+2=3×=
当n为正奇数时,Sn=1+2+1+2+…+(1+2)+1=+1=
故答案为:Sn=
已知数列{an}的前n项和Sn满足Sn=2n-1,则当n≥2时,+
+…+
=______.
正确答案
∵Sn=2n-1,所以当n≥2时,an=Sn-sn-1=2n-1,
又因为a1=s1=1适合上式,所以an=2n-1,故=(
)n-1,
即{}是以1为首项,
为公比的等比数列,
代入等比数列的求和公式可得其和为:2-()n-1.
故答案为:2-()n-1
已知a1=9,点(an,an+1)在函数f(x)=x2+2x的图象上,其中n∈N*,设bn=lg(1+an).
(Ⅰ) 证明数列{bn}是等比数列;
(Ⅱ) 设cn=nbn,求数列{cn}的前n项和Sn;
(Ⅲ) 设dn=+
,求数列{dn}的前n项和Dn.
正确答案
(Ⅰ) 证明:由题意知:an+1=+2an,
∴an+1+1=(an+1)2,
∵a1=9∴an+1>0,
∴lg(an+1+1)=lg(an+1)2,即bn+1=2bn.
又∵b1=lg(1+a1)=1>0,
∴{bn}是公比为2的等比数列.
(Ⅱ) 由(1)知:bn=b1•2n-1=2n-1,∴cn=n•2n-1.
∴Sn=c1+c2+…+cn=1•20+2•21+3•22+…+n•2n-1①,
∴2Sn=1•21+2•22+3•23+…+(n-1)•2n-1+n•2n②,
∴①-②得,-Sn=1•20+21+22+…+2n-1-n•2n=-n•2n=2n-1-n•2n,
∴S n=n•2n-2n+1.
(Ⅲ)∵an+1=+2an=an(
+2)>0,
∴=
(
-
),∴
=
-
,
∴dn=+
-
=2(
-
),
∴Dn=d1+d2+…+dn=2(-
+
-
+…
-
)=2(
-
),
又由(1)知:lg(1+an)=2n-1,
∴an+1=102n-1,∴an+1=102n-1,
∴Dn=2(-
).
对任意x∈R,函数f(x)满足f(x+1)=+
,设an=[f(n)]2-f(n),数列{an}的前15项的和为-
,则f(15)=______.
正确答案
∵f(x+1)=+
,
∴f(x+1)-=
,
两边平方得[f(x+1)-
1
2
]2=f(x)-[f(x)]2
⇒[f(x+1)]2-f(x+1)+=f(x)-[f(x)]2,
即an+1+an=-,即数列{an}任意相邻两项相加为常数-
,
则S15=7×(-)+a15=-
⇒a15=-
,
即[f(15)]2-f(15)=-⇒f(15)=
或f(15)=
,
又由f(x+1)=+
≥
,
可得f(15)=.
故答案为:.
我们规定:对于任意实数A,若存在数列{an}和实数x(x≠0),使得A=a1+a2x+a3x2+…+anxn-1,则称数A可以表示成x进制形式,简记为:A=.如:A=
,则表示A是一个2进制形式的数,且A=-1+3×2+(-2)×22+1×23=5.
(1)已知m=(1-2x)(1+3x2)(其中x≠0),试将m表示成x进制的简记形式.
(2)若数列{an}满足a1=2,ak+1=,k∈N*,bn=
(n∈N*),是否存在实常数p和q,对于任意的n∈N*,bn=p•8n+q总成立?若存在,求出p和q;若不存在,说明理由.
(3)若常数t满足t≠0且t>-1,dn=,求
.
正确答案
(1)m=(1-2x)(1+3x2)=1-2x+3x2-6x3(1分)
则m=(3分)
(2)a2=-1,a3=,a4=2,a5=-1,a6=
∵an+1=∴an+2=
=
=
∴an+3==
=an(n∈N*),知{an}是周期为3的数列 (6分)
假设存在实常数p和q,对于任意的n∈N*,bn=p•8n+q总成立,则:bn=
=[2+(-1)×2+×22]+[2×23+(-1)×24+
×25]+…+[2×23n-3+(-1)×23n-2+
×23n-1]=[2+(-1)×2+
×22]×(1+23+26+…+23n-3)=2×
=
×8n-
∴p=,q=-
.
即存在实常数p=,q=-
,对于任意的n∈N*,bn=
•8n-
总成立 (10分)
(3)dn=+
t+
t2+
t3…+
tn-1=
=
=
(14分)
∴=
=
,即
=
(18分)
在直角坐标系中,已知点列P1(1,-),P2(2,
),P3(3,-
),…,Pn(n,(-
)n),…,其中n是正整数.连接P1 P2的直线与x轴交于点X1(x1,0),连接P2 P3的直线与x轴交于点X2(x2,0),…,连接Pn Pn+1的直线与x轴交于点Xn(xn,0),….
(1)求数列{an}的通项公式;
(2)依次记△X1P2X2的面积为S1,△X2P3X3的面积为S3,…,△XnPn+1Xn的面积为Sn,…试求无穷数列{Sn}的各项和.
正确答案
(1)∵Pn(n,(-)n),Pn+1(n+1,(-
1
2
)n+1),
∴直线PnPn+1的方程为:=
=(-
) (-
1
2
)n,
∴令y=0,得-(-
1
2
)n=(-) (-
1
2
)n(x-n),
整理,得x-n=,
∴xn=x=n+.
即xn=n+,n∈N*.
(2)由题设条件能够导出Sn=,
∴数列{an}是首项为,公比为
的等比数列,
∴S=Sn=
=
.
在数列{an}中,a1=1,数列{an}的前n项和Sn满足nSn+1-(n+3)Sn=0.
(Ⅰ)求a2;
(Ⅱ)求an;
(Ⅲ)若bn=(n+1)2(n∈N),Tn=(-1)a1b1+(-1)a2b2+…+(-1)anbn,n∈N,求Tn.
正确答案
(Ⅰ)S1=4,∴a2=3.
(Ⅱ)∵nSn+1=(n+3)Sn…①∴当n≥2时,有(n-1)Sn=(n+2)Sn-1…②
①-②有nan+1=(n+2)an(n≥2),
∴2a3=4a2,3a4=5a3,…(n-1)an=(n+1)an+1(n≥3)
将以上各式左右两端分别相乘,得(n-1)an=a2,,∴an=
,n≥3,
当n=1,2时也成立,∴an=(n∈N+).
(Ⅲ)∵bn=(n+1)2(n∈N),∴Tn=(-1)a1b1+(-1)a2b2+…+(-1)anbn=-22-32+…+(-1)n(n+1)2(n+1)2,
当n=4k,k∈N+时,Tn=-22-32+42+52+…-(4k-2)2-(4k-1)2+(4k)2+(4k+1)2
∵-(4k-2)2-(4k-1)2+(4k)2+(4k+1)2=32k-4
∴Tn=32(1+2+3+…+k)-4k=(4k)2+12k=n2+3n
当,k∈N+时,Tn=(4k)2+3×4k-(4k+1)2=4k-1=n
当,k∈N+时,Tn=(4k)2+3×4k-(4k+1)2-(4k)2=4k-1-(4k)2=-n2-3n-3
当n=4k-3,k∈N+时,,Tn=(4k)2+3×4k-(4k+1)2+(4k-1)2=-4k=-n-3
∴Tn=
数列{an}前n项和为Sn,且Sn=an2+bn+c(a,b,c∈R),已知a1=-28,S2=-52,S5=-100.
(1)求数列{an}的通项公式.
(2)求使得Sn最小的序号n的值.
正确答案
(1)有题意可得解得
∴Sn=2n2-30n
因为当n≥2时,an=Sn-Sn-1=4n-32
当n=1时,a1=-28,也适合上式.
∴an=4n-32
(2)因为Sn=2n2-30n=2(n-)2-
因为n是正整数,所以当n=7或8,Sn最小,最小值是-112.
已知等比数列{an}的公比为q,Sn是{an}的前n项和.
(1)若a1=1,q>1,求的值;
(2)若a1=1;对①q=和②q=-
时,分别研究Sn的最值,并说明理由;
(3)若首项a1=10,设q=,t是正整数,t满足不等式|t-63|<62,且对于任意正整数n有9<Sn<12成立,问:这样的数列{an}有几个?
正确答案
(1)Sn=,则
=
=
=
=
----(5分)
(2)当q=时,Sn=2-(
)n-1,所以Sn随n的增大而增大,而S1≤Sn<2,
此时Sn有最小值为1,但无最大值.-------------------------------(3分)
(只给出答案而不能够说明理由的,得1分)
当q=-时,Sn=
[1-(-
)n]
若n=2k,k∈N*时,Sn=[1-(
)k],所以Sn随k的增大而增大,
即n是偶数时,S2≤Sn<,即
≤Sn<
若n=2k-1,k∈N*时,Sn=[1+2(
)k],所以Sn随k的增大而减小,
即n是奇数时,<Sn≤S1,即
<Sn≤1
所以≤Sn≤1,Sn有最大值为1,最小值为
.---(4分)
(只给出答案而不能够说明理由的,得1分)
(3)|t-63|<62⇒-62<t-63<62⇒1<t<125⇒q=∈(0,1).
Sn==
且Sn随着n的增大而增大
Sn≤12⇒
≤12-----------------------(3分)⇒
≤1-
⇒
≤
⇒t≥6⇒t∈[6,125)-----------------------------(2分)
t∈N*⇒124-6+1=119个.----------------------------------------(1分)
已知数列{An}的前n项和为Sn,a1=1,满足下列条件
①∀n∈N*,an≠0;
②点Pn(an,Sn)在函数f(x)=的图象上;
(I)求数列{an}的通项an及前n项和Sn;
(II)求证:0≤|Pn+1Pn+2|-|PnPn+1|<1.
正确答案
(I)由题意Sn=,
当n≥2时an=Sn-Sn-1=-
,
整理,得(an+an-1)(an-an-1-1)=0,
又∀n∈N*,an≠0,所以an+an-1=0或an-an-1-1=0,
当an+an-1=0时,a1=1,=-1,
得an=(-1)n-1,Sn=;
当an-an-1-1=0时,a1=1,an-an-1=1,
得an=n,Sn=.
(II)证明:当an+an-1=0时,Pn((-1)n-1,),
|Pn+1Pn+2|=|PnPn+1|=,所以|Pn+1Pn+2|-|PnPn+1|=0,
当an-an-1-1=0时,Pn(n,),
|Pn+1Pn+2|=,|PnPn+1|=
,
|Pn+1Pn+2|-|PnPn+1|=-
=
=,
因为>n+2,
>n+1,
所以0<<1,
综上0≤|Pn+1Pn+2|-|PnPn+1|<1.
已知数列{an}的前n项的“均倒数”(即平均数的倒数)为,
(1)求{an}的通项公式;
(2)已知bn=tan(t>0),数列{bn}的前n项为Sn,求的值.
正确答案
(1)数列{an}的前n项的“均倒数”(即平均数的倒数)为,
所以a1+a2+…+an-1+an=n(2n+1),a1+a2+…+an-1=(n-1)(2n-1)
两式相减,得 an=4n-1,n≥2,a1=3∴an=4n-1n∈N
(2)因为bn=tan(t>0),bn=t4n-1,Sn=t3+t7+…+t4n-1(t>0),
当t=1时,Sn=n,=1;
当t>1时,=
=t4;
当0<t<1时,=1.
综上得,=
数列{an}的通项an=n2(cos2-sin2
),n∈N*,Sn为前n项和
(1)求S3、S6的值
(2)求前3n项的和S3n
(3)若bn=,求数列{bn}的前n项和Tn.
正确答案
(1)an=n2(cos2-sin2
)
=n2cos,n∈N*,
cos以3为周期.
∴S3=a1+a2+a3
=cos+22cos
+32cos
=-+4×(-
) +9×1=
.
S6=(a1+a2+a3)+(a4+a5+a6)
=[-+4×(-
)+9×1]+[16×(-
)+25×(-
) +36×1]
=22.
(2)∵a3n-2+a3n-1+a3n
=(3n-2)2•(-) +(3n-1)2•(-
) +(3n)2•1=9n-
,
∴S3n=(a1+a2+a3)+(a4+a5+a6)+…+(a3n-2+a3n-1+a3n)
=(9-)+(9×2-
)+…+(9n-
)
=9(1+2+…+n)-=
.(9分)
(3)bn==
•(
1
4
)n,
∴Tn=(
+
+
+…+
),
∴4Tn=(13+
+
+…+
),
∴3Tn=(13+
+
+…+
-
)
=8--
,
∴Tn=-
-
.(14分).
已知定义在R上的函数f(x)对于任意的x∈R,都有f(x+2)=-f(x)成立,设an=f(n),则数列{an}中值不同的项最多有44项.
正确答案
由题设条件,(x)对于任意的x∈R,都有f(x+2)=-f(x)成立
∴f(x+2)=-f(x)=f(x-2),即T=4
因为an=f(n),所以an+4=f(n+4)=f(n)=an,
故a4n+1=a1,a4n+2=a2,a4n+3=a3,a4n+4=a4
∴数列{an}中值不同的项最多有4项
故答案为4
已知函数f (x) =x3,g (x)=x+。
(Ⅰ)求函数h (x)=f (x)-g (x)的零点个数,并说明理由;
(Ⅱ)设数列{an}(n∈N*)满足a1=a(a>0),f(an+1)=g(an),证明:存在常数M,使得对于任意的n∈N*,都有an≤M。
正确答案
解:(Ⅰ)由知,
,
而h(0)=0,且,
则x=0为h(x)的一个零点,且h(x)在(1,2)内有零点,
因此h(x)至少有两个零点,
,记
,则
,
当时,
,因此ψ(x)在(0,+∞)上单调递增,
则ψ(x)在(0,+∞)内至多只有一个零点。
又因为,
则ψ(x)在内有零点,所以ψ(x)在(0,+∞)内有且只有一个零点。
记此零点为x1,则当时,
;
当时,
;
所以,当时,h(x)单调递减,而h(0)=0,则h(x)在
内无零点;
当时,h(x)单调递增,则h(x)在
内至多只有一个零点;
从而h(x)在(0,+∞)内至多只有一个零点;
综上所述,h(x)有且只有两个零点。
(Ⅱ)记h(x)的正零点为x0,即,
(1)当时,由
,即
,
而,因此
,由此猜测:
。
下面用数学归纳法证明:
①当n=1时,显然成立;
②假设当时,有
成立,
则当n=k+1时,由知,
,
因此,当n=k+1时,成立。
故对任意的n∈N*,成立。
(2)当时,由(1)知,h(x)在
上单调递增,则
,
即。
从而,即
,由此猜测:
。
下面用数学归纳法证明:
①当n=1时,显然成立;
②假设当n=k(k≥1)时,有成立,
则当n=k+1时,由知,
,
因此,当n=k+1时,成立。
故对任意的n∈N*,成立。
综上所述,存在常数,使得对于任意的n∈N*,都有
。
已知f0(x)=cosx-sinx,且f1(x)=f′0(x),f2(x)=f′1(x),…,fn(x)=f′n-1 (x)则
f2012(x)=______.
正确答案
因为f0(x)=cosx-sinx,
所以f1(x)=f′0(x)=-sinx-cosx,
f2(x)=f′1(x)=-cosx+sinx,
f3(x)=f′2(x)=sinx+cosx,
f4(x)=f′3(x)=cosx-sinx,…,
所以导函数是以4为周期的函数.
所以f2012(x)=f0(x)=cosx-sinx.
故答案为:cosx-sinx.
扫码查看完整答案与解析