- 数列
- 共33563题
已知数列{an}与{bn}满足,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;
(Ⅲ)设Sn为{an}的前n项和,证明:。
正确答案
(Ⅰ)解:由,可得
,
又,
当n=1时,,由a1=2,可得
,
当n=2时,,可得
。
(Ⅱ)证明:对任意n∈N*,
, ①
, ②
②-①,得,即
,
于是,
所以{cn}是等比数列。
(Ⅲ)证明:a1=2,由(Ⅱ)知,当k∈N*且k≥2时,
,
故对任意,
由①得,
所以,
因此,
于是,
故,
所以,对任意的n∈N*,
,
∴。
首项为正数的数列{an}满足an+1=(an2+3),n∈N*,
(Ⅰ)证明:若a1为奇数,则对一切n≥2,an都是奇数;
(Ⅱ)若对一切n∈N*,都有an+1>an,求a1的取值范围。
正确答案
解:(Ⅰ)已知a1是奇数,假设是奇数,其中m为正整数,
则由递推关系得是奇数。
根据数学归纳法,对任何n∈N+,an都是奇数。
(Ⅱ)由知,
,当且仅当
;
另一方面,若,则
;
若,则
,
根据数学归纳法,;
综合所述,对一切n∈N+都有的充要条件是
。
设数列{an}的前n项和为Sn,且方程x2-anx-an=0 有一根为Sn-1,n=1,2,3,…
(Ⅰ)求a1,a2;
(Ⅱ)求{an}的通项公式。
正确答案
解:(I)当n=1时,,有一根为
,
于是,解得
;
当n=2时,有一根为,
于是,解得
;
(II)由题设,
即,
当n≥2时,,代入上式得
, ①
由(I)知,
,
由①可得,,
由此猜想,
下面用数学归纳法证明这个结论
(i)n=1时已知结论成立;
(ii)假设n=k时结论成立,即,
当n=k+1时,由①得,即
,
故n=k+1时结论也成立;
综上,由(i)、(ii)可知对所有正整数n都成立;
于是当n≥2时,,
又n=1时,,
所以{an}的通项公式为。
已知数列{xn}的前n项和为Sn满足,n∈N*。
(Ⅰ)猜想数列{x2n}的单调性,并证明你的结论;
(Ⅱ)对于数列{un}若存在常数M>0,对任意的n∈N*,恒有,则称数列{un}为B-数列。问数列{xn}是B-数列吗? 并证明你的结论。
正确答案
解:(Ⅰ)由已知,得,
,
求得,
由猜想,数列
是递减数列,
下面用数学归纳法证明:
(1)当n=1时,已证命题成立;
(2)假设当n=k时命题成立,即,
易知,那么
=,
即;
也就是说,当n=k+1时命题也成立;
结合(1)和(2)知,命题成立。
(Ⅱ)数列是B-数列。
当n=1时,;
当n≥2时,易知,
∴,
∴,
∴
∴,
所以数列是B-数列。
函数数列{fn(x)}满足:,fn+1(x)=f1[fn(x)],
(1)求f2(x),f3(x);
(2)猜想fn(x)的表达式,并证明你的结论。
正确答案
解:(1),
;
(2)猜想:,
下面用数学归纳法证明:
①当n=1时,,已知,显然成立;
②假设当n=k(k∈N*)时 ,猜想成立,即,
则当n=k+1时,,
即对n=k+1时,猜想也成立。
结合①②可知:猜想对一切n∈N*都成立。
定义: 数列{xn}:x1=1,;
数列{yn}:;
数列{zn}:;
则y1+z1=( ).若{yn}的前n项的积为P,{zn}的前n项的和为Q,那么P+Q=( ).
正确答案
1,1
在各项为正的数列{an}中,数列的前n项和Sn满足,
(1)求a1,a2,a3;
(2)由(1)猜想数列{an}的通项公式,并用数学归纳法证明你的猜想.
正确答案
解:(1)易求得;
(2)猜想
证明:①当n=1时,,命题成立
②假设n=k时,成立,
则n=k+1时,
=
=,
所以,,
∴.
即n=k+1时,命题成立.
由①②知,n∈N*时,.
设数列{an}的前n项和为Sn,并且满足an>0,.
(1)求a1,a2,a3;
(2)猜测数列{an}的通项公式,并用数学归纳法证明.
正确答案
解:(1)分别令n=1,2,3,得
∵an>0,
∴a1=1,a2=2,a3=3.
(2)由(1)的结论:猜想an=n
1)当n=1时,a1=1成立;
2)假设当n=k时,ak=k.
那么当n=k+1时,
∵2Sk+1=ak+12+k+1,
∴2(ak+1+Sk)=ak+12+k+1,
∴ak+12=2ak+1+2Sk﹣(k+1)
=2ak+1+(k2+k)﹣(k+1)=2ak+1+(k2﹣1)
∴[ak+1-(k+1)][ak+1+(k﹣1)]=0.
∵a k+1 +(k-1)>0,
∴a k+1=k+1,这就是说,当 n=k+1时也成立,故对于n∈N*,均有 an=n.
已知数列{an}中,(n∈N*),记
。
(1)写出{bn}的前三项;
(2)猜想数列{bn}的通项公式,并用数学归纳法证明;
(3)令,求
。
正确答案
解:(1);
(2);
数学归纳法证明“略”;
(3);
=
。
已知数列{an}满足a1=1,an+1=,记bn=a2n,n∈N*。
(1)求a2,a3;
(2)求数列{bn}的通项公式;
(3)若S2n+1=a1+a2+…+a2n+a2n+1,求S2n+1。
正确答案
解:(1),
;
(2)当n≥2时,
∴
∴
即。
(3)∵
∴
。
设,
(
、
)。
(1)求出的值;
(2)求证:数列的各项均为奇数.
正确答案
解:(1)由,得
,
而、
所以,只有,
分类似可得,,
(2)证:(i)当时,易知
,为奇数;
(ii)假设当时,
,其中
为奇数;
则当时,
,
所以,
又、
,所以
是偶数,
而由归纳假设知是奇数,故
也是奇数.
综上(i)、(ii)可知,的值一定是奇数.
已知数列{an}的前n项和为Sn,a1=3,满足Sn=6-2an+1(n∈N*)。
(1)求a2,a3,a4的值;
(2)猜想an的表达式;
(3)用数学归纳法证明(2)的猜想。
正确答案
解:(1)因为,且
所以
解得
又
解得
所以有;
(2)由(1)知=
,
,
,
猜想(
);
(3)①由(1)已得当n=1时,命题成立;
②假设n=k时,命题成立,即ak=
当n=k+1时,,a1+a2+……+ak=
即3++
ak+1=
即当n=k+1时,命题成立
根据①②得n∈N+,an=都成立。
对于每项均是正整数的数列A:a1,a2,…,an,定义变换T1,T1将数列A变换成数列
T1(A):n,a1-1,a2-1,…,an-1
对于每项均是非负整数的数列B:b1,b2,…,bm,定义变换T2,T2将数列B各项从大到小排列,然后去掉所有为零的项,得到数列T2(B);
又定义S(B)=2(b1+2b2+…+mbm)+b12+b22+…+bm2设A0是每项均为正整数的有穷数列,令Ak+1=T2(T1(Ak))(k=0,1,2,…)。
(1)如果数列A0为5,3,2,写出数列A1,A2;
(2)对于每项均是正整数的有穷数列A,证明S(T1(A))=S(A);
(3)证明:对于任意给定的每项均为正整数的有穷数列A0,存在正整数K,当k≥K时,S(Ak+1)=S(Ak)。
正确答案
解:(1)
。
(2)设每项均是正整数的有穷数列A为,则
为
,
,
,…,
,从而
又,
所以
故。
(3)证明:设A是每项均为非负整数的数列
当存在,使得
时,交换数列A的第i项与第j项得到数列B,
则
当存在,使得
时,
若记数列为C,
则
所以
从而对于任意给定的数列,由
可知
又由(2)可知,
所以
即对于,要么有
,要么有
因为是大于2的整数,
所以经过有限步后,必有
即存在正整数K,当时,
。
已知数列{an}与{bn}满足:,n∈N*,且a1=2,a2=4,
(Ⅰ)求a3,a4,a5的值;
(Ⅱ)设cn=a2n-1+a2n+1,n∈N*,证明:{cn}是等比数列;
(Ⅲ)设Sk=a2+a4+…+a2k,k∈N*,证明:.
正确答案
(Ⅰ)解:由,可得
,
又,
当n=1时,,由
,可得
;
当n=2时,,可得
;
当n=3时,,可得
。
(Ⅱ)证明:对任意n∈N*,
, ①
, ②
, ③
②-③,得, ④
将④代入①,可得,
即,
又,
故,
因此,所以{cn}是等比数列。
(Ⅲ)证明:由(Ⅱ)可得,
于是,对任意k∈N*且k≥2,有
将以上各式相加,得,
即,
此式当k=1时也成立;
由④式得,
从而,
,
所以,对任意n∈N*,n≥2,
,
对于n=1,不等式显然成立。
(Ⅰ)设{an}是集合{2t+2s|0≤s<t,且s,t∈Z} 中所有的数从小到大排列成的数列,即a1=3,a2=5,a3=6,a4=9,a5=10,a6=12,……
将数列{an}各项按照上小下大,左小右大的原则写成如下的三角形数表:
(ⅰ)写出这个三角形数表的第四行、第五行各数;
(ⅱ)求a100;
(Ⅱ)设{bn}是集合{2r+2t+2s|0≤r<s<t,且r,s,t∈Z} 中所有的数都是从小到大排列成的数列,已知bk=1160,求k。
正确答案
(Ⅰ)解:(ⅰ)第四行17 18 20 24,第五行 33 34 36 40 48;
(ⅱ)设,只须确定正整数
,
数列{an}中小于的项构成的子集为
,
其元素个数为,
依题意,满足等式的最大整数t0为14,所以取t0=14,
因为100-,由此解得
,
∴。
(Ⅱ)解:,
令,
因,
现在求M的元素个数:,
其元素个数为:
,
某元素个数为,
某元素个数为。
扫码查看完整答案与解析