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题型:简答题
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简答题

已知f(x)=logmx(m为常数,m>0且m≠1),设f(a1),f(a2),…,f(an)(n∈N+)是首项为4,公差为2的等差数列.

(1)求证:数列{an}是等比数列;

(2)若bn=anf(an),记数列{bn}的前n项和为Sn,当m=时,求Sn

(3)若cn=anlgan,问是否存在实数m,使得{cn}中每一项恒小于它后面的项?若存在,求出实数m的取值范围.

正确答案

(1)由题意f(an)=4+2(n-1)=2n+2,即logman=2n+2,

∴an=m2n+2

==m2

∵m>0且m≠1,

∴m2为非零常数,

∴数列{an}是以m4为首项,m2为公比的等比数列

(2)由题意bn=anf(an)=m2n+2logmm2n+2=(2n+2)•m2n+2

当m=时,bn=(2n+2)•2n+1=(n+1)•2n+2

∴Sn=2•23+3•24+4•25+…+(n+1)•2n+2

①式乘以2,得2Sn=2•24+3•25+4•26+…+n•2n+2+(n+1)•2n+3

②-①并整理,得Sn=-2•23-24-25-26-…-2n+2+(n+1)•2n+3=-23-[23+24+25+…+2n+2]+(n+1)•2n+3

=-23-+(n+1)•2n+3=-23+23(1-2n)+(n+1)•2n+3=2n+3•n

(3)由题意cn=anlgan=(2n+2)•m2n+2lgm,要使cn-1<cn对一切n≥2成立,

即nlgm<(n+1)•m2•lgm对一切n≥2成立,

①当m>1时,n<(n+1)m2对n≥2成立;

②当0<m<1时,n>(n+1)m2

∴n>对一切n≥2成立,只需<2,

解得-<m<,考虑到0<m<1,

∴0<m<

综上,当0<m<或m>1时,数列{cn}中每一项恒小于它后面的项

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题型:简答题
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简答题

已知数列{an}的前n项和为sn,且a1=1,nan+1=(n+2)sn (n∈N*).

(1)求证:数列{}为等比数列;

(2)求数列{an}的通项公式及前n项和sn

(3)若数列{bn}满足:b1== (n∈N*),求数列{bn}的通项公式.

正确答案

(1)证明:将an+1=Sn+1-Sn代入已知nan+1=(n+2)Sn

整理得=2• (n∈N).

又由已知=1,

所以数列{}是首项为1,公比为2的等比数列.

(2)由(1)的结论可得=2n-1,∴Sn=n•2n-1

当n≥2时,

an=Sn-Sn-1=n•2n-1-(n-1)•2n-2=(n+1)•2n-2

由已知,a1=1,又当n=1时,(n+1)•2n-2=1,

∴an=(n+1)•2n-1(n∈N*).

(3)由=(n∈N*).

=+2n-1

由此式可得=+2n-2

=+2n-3

=+21

=+20

把以上各等式相加得,

=b1+2+22+…+2n-2=2n-1-(n∈N*,n≥2).

所以bn=n2n-1-n(n∈N*,n≥2).

当n=1时也符合,所以bn=n2n-1-n.

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题型:简答题
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简答题

已知数列{an}的前n项和Sn=2n+a

(1)当a=1时,求{an}的通项公式

(2)若数列{an}是等比数列,求a的值

(3)在(2)的条件下,求a12+a22+a32+…+an2的和.

正确答案

(1)n≥2时,an=Sn-Sn-1=2n-1

n=1时,a1=S1=2+a=3,不满足上式

故an=

(2)a1=21+a=2+a,a2=S2-S1=2,a3=S3-S2=4,

∵数列{an}是等比数列,

∴(2+a)•4=4,求得a=-1

(3)数列{an}是以1为首项,2为公比的等比数列,

∴a12+a22+a32+…+an2=1+4+16+…+(2n-12==(4n-1)

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题型:简答题
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简答题

已知数列{an}的前n项和Sn=3•()n-1-1(n∈N*),数列{bn}满足bn=(n∈N*).

(1)求数列{an}的通项公式,并说明{an}是否为等比数列;

(2)求数列{}的前n项和前Tn

(3)若-bn>2t-t2对任意的n∈N*恒成立,求t的最小正整数值.

正确答案

(1)当n=1时,a1=S1=3×1-1=2;

当n≥2时,an=Sn-Sn-1=()n-1

∴an=

∵n=1时,a1=S1=3×1-1=2不满足an=(

3

2

)n-1

∴{an}不是等比数列;

(2)∵bn==

=n•()n

∴数列{}的前n项和前Tn=1•+2•()2+…+n•(

2

3

)n

Tn=1•()2+2•(

2

3

)3+…+n•(

2

3

)n+1

两式相减可得Tn=+(

2

3

)2+(

2

3

)3+…+()n-n•(

2

3

)n+1=2-2•()n-n•()n+1

∴Tn=6-2(n+3)()n

(3)由(2)有bn+1-bn=-=()n

∴n≤2时,有bn+1-bn≤0;n>2时,bn+1-bn>0

∴bn的最小值为b2=b3=

∴-bn>2t-t2等价于-×>2t-t2

∴t2-2t-3>0

∴t>3或t<-1

∴t的最小正整数值是4.

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题型:填空题
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填空题

已知等差数列{an}的公差d=2,Sn表示{an}的前n项和,若数列{sn}是递增数列,则a1的取值范围是______.

正确答案

若数列{sn}是递增数列,即是说,对于任意的正整数n,都有Sn<Sn+1成立,移向即为a n+1>0,∴a1+2n>0,a1>-2n.只需要a1大于-2n的最大值即可.

当n=1时,-2n取得最大值-2,所以a1>-2,a1的取值范围是(-2,+∞)

故答案为:(-2,+∞)

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题型:简答题
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简答题

已知Sn是等比数列{an}的前n项和,且S3=,S6=,bn=λan-n2

(Ⅰ)求数列{an}的通项公式an

(Ⅱ)若数列{bn}是单调递减数列,求实数λ的取值范围.

正确答案

(Ⅰ)∵S3=,S6=

∴q≠1,

==

得:1+q3=

∴q=-,a1=2.

∴an=2×(-

1

2

)n-1

(Ⅱ)∵bn=λan-n2

∴bn=2λ(-

1

2

)n-1-n2

由题意可知对任意n∈N*,数列{bn}单调递减,

∴bn+1<bn

即2λ(-

1

2

)n-(n+1)2<=2λ(-

1

2

)n-1-n2

即6λ(-

1

2

)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,故λ>-1;

当n是偶数时,λ<,当n=2时,取得最小值,故λ<

综上可知,-1<λ<,即实数λ的取值范围是(-1,).

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题型:简答题
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简答题

为了适应新课改的要求,某重点高中在高一500名新生中开设选修课.其中某老师开设的《趣味数学》选修课,在选课时设第n次选修人数为an个,且第n(n≥2)次选课时,选《趣味数学》的同学人数比第n-1次选修人数的一半还多15人.

(1)当a1≠30时,写出数列{an}的一个递推公式,并证明数列{an-30}是一个等比数列;

(2)求出用a1和n表示的数列{an}的通项公式.如果选《趣味数学》的学生越来越多,求a1的取值范围.

正确答案

(1)依题意,有an=an-1+15,(其中n≥2);

∴an-30=(an-1-30),

又a1≠30,即a1-30≠0,

故{an-30}是一个以(a1-30)为首项,为公比的等比数列.

(2)由(1)得:an-30=(a1-30)•()n-1

∴an=30+(a1-30)•()n-1

又an-an-1=(a1-30)[(

1

2

)n-1-(

1

2

)n-2]=(30-a1)•()n-1>0.

∴a1的取值范围是:0≤a1<30.

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题型:简答题
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简答题

设数列{an}的n项和为Sn,若对任意∈N*,都有.Sn=3an-5n

(1)求数列{an}的首项;

(2)求证:数列{an+5}是等比数列,并求数列{an}的通项公式;

(3)数列{bn}满足bn=,问是否存m在,使得bn<m恒成立?如果存在,求出m的值,如果不存在,说明理由.

正确答案

(1)∵a1=3a1-5∴a1=          …(3分)

(2)∵Sn=3an-5n∴Sn-1=3an-1-5(n-1)n≥2)

∴an=an-1+             …(5分),

∴an+5=an-1+=(an-1+5)

=(为常数) (n≥2)

∴数列{an+5}是以为公比的等比数列         …(7分)

∴an=•(n-1-5                       …(10分)

(3)∵bn=∴bn====   …(12分)

-1==    …(14分)

∴当n≥3时,<1;  n=2时,>1

∴当n=2时,bn有最大值b2=∴(bnmax=                         …(15分)

∴m>=                            …(16分)

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题型:简答题
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简答题

已知a1,a2,a3,…,a30是首项为1,公比为2的等比数列.对于满足0<k<30的整数k,数列b1,b2,b3,…,b30由bn=确定.记C=a1b1+a2b2+…+a30b30

(Ⅰ)当k=1时,求C的值;

(Ⅱ)求C最小时k的值.

正确答案

(Ⅰ)当k=1时,bn=

∴C=a1b1+a2b2+…+a30b30=a1a2+a2a3+…+arar+1+…+a29a30+a30a1

=1×2+2×22+…+2r-1×2r+…+228×229+229×1

=2+23++22r-1++257+229

=+229=×259+229-

(Ⅱ)C=a1b1+a2b2+…+akbk+…+a30b30=1×2k+2×2k+1+…+2k-1×22k-1+…+229-k×229+230-k×1+231-k×2+…+229×2k-1=+

=+

=(260-k-2k+230+k-230-k)

=[230-k(230-1)+2k(230-1)]

=(230-k+2k)≥

当且仅当230-k=2k,即k=15时,C最小.

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题型:简答题
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简答题

已知数列{an}的前n项之和为Sn,满足an+Sn=n.

(Ⅰ)证明:数列{an-1}为等比数列,并求通项an

(Ⅱ)设bn=(2-n)•(an-1),求数列{bn}中的最大项的值.

正确答案

(Ⅰ)由题意,得Sn=n-an,所以Sn-1=n-1-an-(  )1

两式相减得Sn-Sn-1=1+an-1-an

整理,得2an=an-1+1,(n≥2)

配方得:2(an-1)=an-1-1

=,可得{an-1}为公比为的等比数列

由已知式可得a1+s1=1,得a1=

∴a1-1=-,可得an-1=(-)(

1

2

)n-1=-

n=1时也符合

因此,数列{an}的通项公式为an=1-…(7分)

(Ⅱ)bn=(2-n)(an-1)=(n-2)•

可得bn+1-bn=(n-1)•-(n-2)•=(3-n)

∴当n=1,2时,bn+1-bn≥0;当n=3时,bn+1-bn=0;当n≥4时,bn+1-bn<0

∴当n=3或4时,bn达到最大值.即数列{bn}中的最大项为b3=b3=.…(14分)

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简答题

在数列{an}中,a1=-14,3an-an-1=4n(n≥2,n∈N*).

(I)求证:数列{an-2n+1}是等比数列;

(II)设数列{an}的前n项和为Sn,求Sn的最小值.

正确答案

(I)∵3an-an-1=4n(n≥2,n∈N*),∴an=(an-1+4n),∴an+1-2(n+1)+1=[an+4(n+1)]-2(n+1)+1=an-+=(an-2n+1),(4分)

∴an-2n+1是以-15为首项,为公比的等比数列.(6分)

(II)∵an-2n+1=-15•()n-1,∴an=-15•()n-1+2n-1,

当n≥2时,an-an-1=2+10•()n-2>0,

∴数列an是单调递增数列,且a1<0,a2<0,a3>0,(12分)

∴当且仅当n=2时,Sn的最小值是S2=a1+a2=-14+(-2)=-16.(14分)

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简答题

已知数列{an}满足:a1=,a2=,an+1=2an-an-1(n≥2,n∈N*),数列{bn}满足b1<0,3bn-bn-1=n(n≥2,n∈N*),数列{bn}的前n项和为Sn

(Ⅰ)求证:数{bn-an}为等比数列;

(Ⅱ)求证:数列{bn}是单调递增数列;

(Ⅲ)若当且仅当n=3时,Sn取得最小值,求b1的取值范围.

正确答案

(Ⅰ)2an=an+1+an-1(n≥2,n∈N*)∴{an}是等差数列.

又a1=,a2=

∴an=+(n-1)-=

bn=bn-1+(n≥2,n∈N*),

∴bn+1-an+1=bn+-=bn-=(bn-)=(bn-an).

又∵b1-a1=b1-≠0

∴{bn-an}是以b1-为首项,以为公比的等比数列.

(Ⅱ)bn-an=(b1-)•(

1

3

)n-1an=,bn=(b1-)•(

1

3

)n-1+

当n≥2时bn-bn-1=-(b1-

1

3

n-2

又b1<0,∴bn-bn-1>0

∴{bn}是单调递增数列.

(Ⅲ)∵当且仅当n=3时,Sn取最小值.

∴b1∈(-47,-11).

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简答题

如果无穷数列{an}满足下列条件:①≤an+1;②存在实数M,使an≤M.其中n∈N*,那么我们称数列{an}为Ω数列.

(1)设数列{bn}的通项为bn=5n-2n,且是Ω数列,求M的取值范围;

(2)设{cn}是各项为正数的等比数列,Sn是其前项和,c3=,S3=证明:数列{Sn}是Ω数列;

(3)设数列{dn}是各项均为正整数的Ω数列,求证:dn≤dn+1

正确答案

(1)∵bn+1-bn=5-2n,∴n≥3,bn+1-bn<0,故数列{bn}单调递减;(3分)

当n=1,2时,bn+1-bn>0,即b1<b2<b3

则数列{bn}中的最大项是b3=7,所以M≥7.(4分)

(2)证明:∵{cn}是各项正数的等比数列,Sn是其前n项和,c3=,S3=

设其公比为q>0,∴++c3=.(6分)

整理,得6q2-q-1=0,解得q=,q=-(舍去).

∴c1=1,cn=,Sn=2-=Sn+2,S<2.(8分)

对任意的n∈N*,有=2--<2-=Sn+1,且Sn<2,

故{Sn}是Ω数列.(10分)

(3)证明:假设存在正整数k使得dk>dk+1成立,由数列{dn}的各项均为正整数,可得dk≥dk+1+1,即dk+1≤dk-1.

因为≤dk+1,所以dk+2≤2dk+1-dk≤2(dk-1)-dk=dk-2.

由dk+2≤2dk+1-dk及dk>dk+1得dk+2<2dk+1-dk+1=dk+1,故dk+2≤dk+1-1.

因为≤dk+2,所以dk+3≤2dk+2-dk+1≤2(dk+1-1)-dk+1=dk+1-2≤dk-3,

由此类推,可得dk+m≤dk-m(m∈N*).(14分)

又存在M,使dk≤M,∴m>M,使dk+m<0,这与数列{dn}的各项均为正数矛盾,所以假设不成立,

即对任意n∈N*,都有dk≤dk+1成立.(16分)

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题型:简答题
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简答题

已知数列{an}的前n项和为Sn,a1=1,且nan+1=2Sn(n∈N*).

(I)证明数列{}是等比数列,并求数列{an}的通项公式;

(II)数列{bn}满足b1=,b2=,对任意n∈N*,都有=bn•bn+2.若对任意的n∈N*,不等式2n+1bnsn<3×2n+1bn+λn(n+2)恒成立,试求实数λ的取值范围.

正确答案

(Ⅰ)∵nan+1=2Sn,∴(n-1)an=2Sn-1(n≥2),两式相减得nan+1-(n-1)an=2an

∴nan+1=(n+1)an,即=(n≥2),由a1=1,可得a2=2,

从而对任意 n∈N*=,又=1≠0,即{}是首项公比均为1的数列,

所以=1×1n-1=1,故数列{an}的通项公式an=n(n∈N*).(4分)

(II)在数列{bn}中,由=bn•bn+2,知数列{bn}是等比数列,且首项、公比均为

∴数列{bn}的通项公式bn=(6分)

故原不等式可化为(1-λ)n2+(1-2λ)n-6<0对任意的n∈N*,恒成立,

变形可得λ>对任意的n∈N*,恒成立,

令f(n)===1-=1-=1-

由n+6≥7,(n+6)+-10单调递增且大于0,

∴f(n)单调递增,且当n→+∞时,f(n)→1,且f(n)<1,故λ≥1

故实数λ的取值范围是[1,+∞)

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简答题

已知数列{an}的首项a1=t>0,an+1=,n=1,2,…

(1)若t=,求证{-1}是等比数列并求出{an}的通项公式;

(2)若an+1>an对一切n∈N*都成立,求t的取值范围.

正确答案

(1)证明:由题意知an>0,

∵an+1=,∴=,∴=+

-1=(-1),

-1=(4分)

∴数列{-1}是首项为,公比为的等比数列;(5分)

-1=(-1)()n-1=,∴an=(8分)

(2)由(1)知-1=(-1),

-1=(-1)()n-1(10分)

由a1>0,an+1=知an>0,故an+1>an(11分)

即(-1)()n+1<(-1)()n-1+1

-1>0,又t>0,则0<t<1(14分)

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