- 数列
- 共33563题
观察下面的数阵,容易看出,第n行最右边的数是n2,那么第21行第五个数的数是______.
1
2 3 4
5 6 7 8 9
10 11 12 13 14 15 16
17 18 19 20 21 22 23 24 25
…
正确答案
从数阵可知:每一行成公差为1的等差数列,
下一行的第一个数比上一行最后一个数大1
由已知可得第n行最右边的数是n2,
故第20行最右边的数为:202=400,
故第21行是从401开始的以1为公差的等差数列,
即第21行第五个数的数是401+(5-1)×1=405
故答案为:405
在数列{an},{bn},a1=2,an+1-an=6n+2,若(,bn)在y=x2+mx的图象上,{bn}的最小值为b2.
(1)求{an}的通项公式;
(2)求m的取值范围.
正确答案
(1)∵an+1-an=6n+2,a1=2,
∴an=a1+(a2-a1)+…+(an-an-1)=2+8+…+(6n-4)=3n2-n;
(2)∵(,bn)在y=x2+mx的图象上,
∴bn=(3n-1)2+m(3n-1)
∴b1=4+2m,b2=25+5m,b3=64+8m
∵{bn}的最小值为b2,
∴
∴-13≤m≤-7
∵bn+1-bn=3(m+6n-1)
∴n≥3时,bn+1-bn>0,∴bn+1>bn,即数列从第2项起是递增的,
综上可得,-13≤m≤-7.
数列{an}首项为23,公差为整数的等差数列,且前6项均为正,从第7项开始变为负的:
(1)求此等差数列的公差d;
(2)设前n项和为Sn,求Sn的最大值;
(3)当Sn是正数时,求n的最大值.
正确答案
(1)∵数列{an}首项为23,前6项均为正,从第7项开始变为负
∴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,
∵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*,
∴n的最大值为12.
若数列{an}为等差数列,a1>0,a2005+a2004>0,a2005•a2004<0,则使前n项和Sn>0的最大自然数n=______.
正确答案
由题意知:等差数列中,从第1项到第2004项是正数,且从第2005项开始为负数,
则S4008=2005(a1+a4008)=2005(a2004+a2005)>0,
S4009==4009a2005<0,
故n的最大值为4008.
故答案为:4008
已知数列{an},a1=m,m∈N*,an+1=,若a1=2013,则a2013=______;若{an}中有且只有5个不同的数字,则m的不同取值共有______个.
正确答案
①∵a1=2013,an+1=,
∴a2==1007,a3=
=504,a4=
=252,
a5==126,a6=
=63,a7=
=32,a8=
=16,
a9==8,a10=
=4,a11=
=2,a12=
=1,a13=
=1,
∴当n≥12时,an=1.
∴a2013=1.
②当m=1时,a1=1,a2==1,…,an=1,
则{an}中只有1个不同的数字1,不成立,故m≠1;
当m=2时,a1=2,a2==1,…,an=1(n≥2),
则{an}中只有2个不同的数字2和1,不成立,故m≠2;
当m=3时,a1=3,a2==2,a3=
=1,…an=1(n≥3),
则{an}中只有3个不同的数字1,2,3,不成立,故m≠3;
当m=4时,a1=4,a2==2,a3=
=1,…,an=1(n≥3),
则{an}中只有3个不同的数字1,2,4,不成立,故m≠4;
当m=5时,a1=5,a2==3,a3=
=2,a4=
=1,…,an=1(n≥4),
则{an}中有4个不同的数字1,2,3,5,不成立,故m≠5;
当m=6时,a1=6,a2==3,a3=
=2,a4=
=1,…,an=1(n≥4),
则{an}中有4个不同的数字1,2,3,6,不成立,故m≠6;
当m=7时,a1=7,a2==4,a3=
=2,a4=
=1,…,an=1(n≥4),
则{an}中有4个不同的数字1,2,4,7,不成立,故m≠7;
当m=8时,a1=8,a2==4,a3=
=2,a4=
=1,…,an=1(n≥4),
则{an}中有4个不同的数字1,2,4,8,不成立,故m≠8;
当m=9时,a1=9,a2==5,a3=
=3,a4=
=2,a5=
=1,…,an=1(n≥5),
则{an}中有5个不同的数字1,2,3,5,9,成立,故m=9;
当m=10时,a1=10,a2==5,a3=
=3,a4=
=2,a5=
=1,…,an=1(n≥5),
则{an}中有5个不同的数字1,2,3,5,10,成立,故m=10;
当m=11时,a1=11,a2==6,a3=
=3,a4=
=2,a5=
=1,…an=1(n≥5),
则{an}中有5个不同的数字1,2,3,6,11,成立,故m=11;
当m=12时,a1=12,a2==6,a3=
=3,a4=
=2,a5=
=1,…,an=1(n≥5),
则{an}中有5个不同的数字1,2,3,6,12,成立,故m=12;
当m=13时,a1=13,a2==7,a3=
=4,a4=
=2,a5=
=1,…,an=1(n≥5),
则{an}中有5个不同的数字1,2,4,7,13,成立,故m=13;
当m=14时,a1=14,a2==7,a3=
=4,a4=
=2,a5=
=1,…,an=1(n≥5),
则{an}中有5个不同的数字1,2,4,7,14,成立,故m=14;
当m=15时,a1=15,a2==8,a3=
=4,a4=
=2,a5=
=1,…,an=1(n≥5),
则{an}中有5个不同的数字1,2,4,8,15,成立,故m=15;
当m=16时,a1=16,a2==8,a3=
=4,a4=
=2,a5=
=1,…,an=1(n≥5),
则{an}中有5个不同的数字1,2,4,8,16,成立,故m=16;
当m=17时,a1=17,a2==9,a3=
=5,a4=
=3,a5=
=2,a6=
=1…,an=1(n≥6),
则{an}中有6个不同的数字1,2,3,5,9,17,不成立,故m≠17;
当n≥17时,{an}中有6个或6个以上不同的数字.
∴m的不同取值共有8个.
故答案为:1,8.
已知数列{an}的前n项和为Sn=,数列{bn}满足条件:b1=1,bn-bn-1=2n-1(n≥2).
(1)求{an}和{bn}的通项公式;
(2)求数列{anbn}的前n项和Tn.
正确答案
(1)因为数列{an}的前n项和为Sn=,
所以有:a1=S1=1,an=Sn-Sn-1=n(n≥2),
所以an=n.
而数列{bn}满足条件:b1=1,bn-bn-1=2n-1(n≥2).
故bn=b1+(b2-b1)+(b3-b2)+…+(bn-bn-1)=1+2+22+…+2n-1==2n-1;
(2)由(1)得:anbn=n2n-n.
令Un=1×2+2×22+3×23+…+(n-1)×2n-1+n×2n…..①
所以:2Un=1×22+2×23+3×24+…+(n-1)×2n+n×2n+1 …②
①-②得-Un=2+22+23+24+…+2n-n×2n+1=-n×2n+1=(1-n)2n+1-2;
∴Un=(n-1)2n+1+2.
所以,Tn=Un-=(n-1)2n+1-
+2.
已知函数f(x)=(x-1)2,数列{an}是各项均不为0的等差数列,点(an+1,S2n-1)在函数f(x)的图象上;数列{bn}满足bn=()n-1.
(I)求an;
(II)若数列{cn}满足cn=,证明:c1+c2+c3+…+cn<3.
正确答案
(I)因为点(an+1,S2n-1)在函数f(x)的图象上,所以an2=S2n-1,
令n=1,2得,即
解得
,
∴an=2n-1;
(II)由(I)得cn==
=
,
令Tn=c1+c2+c3+…+cn,
则Tn=+
+
+…+
+
,①
∴Tn=
+
+
+…+
+
,②
①-②得Tn=
+
+
+…+
-
=1+
×
-
=2-
∴Tn=3-<3.
已知函数f(x)=x2-2x+4,数列{an}是公差为d的等差数列,若a1=f(d-1),a3=f(d+1)
(1)求数列{an}的通项公式;
(2)Sn为{an}的前n项和,求证:+
+…+
≥
.
正确答案
(1)a1=f(d-1)=d2-4d+7,a3=f(d+1)=d2+3,
又由a3=a1+2d,可得d=2,所以a1=3,an=2n+1
(2)证明:由题意,Sn==n(n+2),
所以,=
=
(
-
)
所以,+
+…+
=
(1-
+
-
+
-
+…+
-
)
=(
-
-
)≥
(
-
-
)=
我们把数列{ank}叫做数列{an}的k方数列(其中an>0,k,n是正整数),S(k,n)表示k方数列的前n项的和.
(1)比较S(1,2)•S(3,2)与[S(2,2)]2的大小;
(2)若数列{an}的1方数列、2方数列都是等差数列,a1=a,求数列{an}的k方数列通项公式.
(3)对于常数数列an=1,具有关于S(k,n)的恒等式如:S(1,n)=S(2,n),S(2,n)=S(3,n)等等,请你对数列{an}的k方数列进行研究,写出一个不是常数数列{an}的k方数列关于S(k,n)的恒等式,并给出证明过程.
正确答案
(1)S(1,2)=a1+a2,S(3,2)=a13+a23,S(2,2)=a12+a22…(2分)
∴S(1,2)•S(3,2)-[S(2,2)]2
=(a1+a2)(a13+a23)-(a12+a22)2…(4分)
=a1a23+a2a13-2a12a22
=a1a2(a1-a2)2
∵an>0,,∴S(1,2)•S(3,2)≥[S(2,2)]2…(5分)
(2)设an-an-1=d,an2-an-12=p…(7分)
则 d(an+an-1)=p…①d(an+1+an)=p…②
∴②-①得 2d2=0,∴d=p=0 …(9分)an=an-1,∴ank-an-1k=0
∴ank=ak…(11分)
(3)当an=n时,恒等式为[S(1,n)]2=S(3,n) …(15分)
证明:[S(1,n)]2=S(3,n)[S(1,n-1)]2=S(3,n-1),(n≥2,n∈N*)
相减得:an[S(1,n)+S(1,n-1)]=an3
∴[S(1,n)+S(1,n-1)]=an2[S(1,n-1)+S(1,n-2)]=an-12
相减得:an+an-1=an2-an-12,,an>0an-an-1=1,,a1=1
∴an=n…(18分)
数列{an}的前n项和为Sn=n2+n,n∈N*,则an=______,数列{}中最大项的值为______.
正确答案
∵数列{an}的前n项和为Sn=n2+n,n∈N*,则 a1=S1=2;当n≥2时,an=Sn-Sn-1=(n2+n)-[(n-1)2+(n-1)]=2n,
故数列的通项公式为 an=2n.
数列{}的通项公式为
=
≤
=
,当且仅当n=3时,取等号,故数列{
}中最大项的值为
,
故答案为 2n,.
已知数列{an}的前n项和Sn=n2,则a4=______.
正确答案
∵Sn=n2,∴a4=S4-S3=16-9=7.
故答案为:7.
已知等差数列{an}的公差为d且a1=2.若当且仅当n=6时,该数列的前n项和Sn取到最大值,则d的取值范围是______.
正确答案
由题意可得 a6=2+5d>0,且a7=2+6d<0,解得-<d<-
,
故答案为 (-,-
).
等差数列{an}中,a1=,前n项和为Sn,且S3=S12,则使Sn取最大值时,n=______.
正确答案
∵S3=S12,∴S12-S3=0,
故a4+a5+a6+…+a12=0,①
由等差数列的性质可得
a4+a12=a5+a11=…=2a8,②
综合①②可得a8=0,结合a1=>0可知,
等差数列{an}中,前7项为正数,第8项为0,从第9项开始为负值,
故数列的前7项或前8项和最大,
故答案为:7或8
已知等差数列{an}中,a1=29,S10=S20,问这个数列的前多少项和最大?并求此最大值.
正确答案
解析:设数列{an}的公差为d,
∵S10=S20,∴10×29+d=20×29+
d,
解得d=-2,∴an=-2n+31,
令an=-2n+31≤0,解得n≥15.5,
故等差数列{an}的前15项均为正数,从第16项开始全为负值,
故当n=15时,Sn最大,最大值为S15=15×29+(-2)=225.
若数列{an}的前n项和Sn=n2-10n(n=1,2,3,…),则数列{nan}中数值最小的项是第______项.
正确答案
当n=1时,a1=S1=1-10=-9,
当n≥2时,an=Sn-Sn-1=n2-10n-[(n-1)2-10(n-1)]=2n-11,
上式对于n=1时也成立.∴an=2n-11.
∴nan=n(2n-11)=2n2-11=2(n-)2-
,
因此当n=3时,数列{nan}中数值取得最小值-15.
故答案为3.
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