- 数列
- 共33563题
已知数列满足
,
。
(1)求、
、
;
(2)是否存在实数t,使得数列是公差为-1的等差数列,若存在求出t的值,否则,请说明理由;
(3)记,数列
的前n项和为Sn,求证:
。
正确答案
解:(1),
,
∴。
(2)
∴数列是公差为
的等差数列,
由题意,得,
∴
(3)由(2)知,
所以,
此时,
∴Sn=
,
故。
如果有穷数列a1,a2,a3,…,am(m为正整数)满足条件a1=am,a2=am-1,…,am=a1,即ai=am-i+1(i=1,2,…,m),我们称其为“对称数列”。
例如,数列1,2,5,2,1与数列8,4,2,2,4,8都是“对称数列”。
(1)设{bn}是7项的“对称数列”,其中b1,b2,b3,b4是等差数列,且b1=2,b4=11,依次写出{bn}的每一项;
(2)设{cn}是49项的“对称数列”,其中c25,c26,…,c49是首项为1,公比为2的等比数列,求{cn}各项的和S;
(3)设{an}是100项的“对称数列”,其中d51,d52,…,d100是首项为2,公差为3的等差数列,求{dn}前n项的和Sn(n=1,2,…,100)。
正确答案
解:(1)设数列的公差为d,
则,解得d=3,
∴数列为2,5,8,11,8,5,2。
(2)
=67108861。
(3),
由题意,得是首项为149,公差为-3的等差数列,
当n≤50时,;
当51≤n≤100时,
,
综上所述,。
已知数列{an}满足an+1=|an-1|(n∈N*).
(1)a1=,计算a2,a3,a4的值,并写出数列{an}(n∈N*,n≥2)的通项公式;
(2) 是否存在a1,n0(a1∈R,n0∈N*),使得当n≥n0(n∈N*)时, an恒为常数,若存在,求出a1,n0,否则说明理由;
(3) 若a1=a∈(k,k+1),(k∈N*). ,求{an}的前3k项的和S3k(用k,a表示).
正确答案
解(1) ,
,以此类推
时,
其中
.
(2)∵
∴an≥1时, .
若0<a1<1时, a2=1-a1,a3=1-a2=a1,此时只需,故存在
.
若a1=b≥1时,不妨设若时,
时,
,
∴
∴a1=m+,n≥m+1时,
.
若a1=c<0,不妨设,
∴a2=-c+1∈(l,l+1),
∴a3=a2-1=-c,a4=-c-1,
,
,则
.
故存在三组 和
:
;
;
;其中
(3) ,
时,
,
.
已知数列{}满足a1=0,a2=2,且对任意m、n∈N*都有a2m﹣1+a2n﹣1=2am+n﹣1+2(m﹣n)2(1)求a3,a5;
(2)设bn=a2n+1﹣a2n﹣1(n∈N*),证明:{bn}是等差数列;
(3)设cn=(+1﹣
)qn﹣1(q≠0,n∈N*),求数列{cn}的前n项和Sn.
正确答案
解:(1)由题意,令m=2,n=1,可得a3=2a2﹣a1+2=6
再令m=3,n=1,可得a5=2a3﹣a1+8=20
(2)当n∈N*时,由已知(以n+2代替m)可得a2n+3+a2n﹣1=2a2n+1+8
于是[a2(n+1)+1﹣a2(n+1)﹣1]﹣(a2n+1﹣a2n﹣1)=8即bn+1﹣bn=8
所以{bn}是公差为8的等差数列
(3)由(1)(2)解答可知{bn}是首项为b1=a3﹣a1=6,公差为8的等差数列
则bn=8n﹣2,即a2n+1﹣a2n﹣1=8n﹣2
另由已知(令m=1)可得=
﹣(n﹣1)2.
那么+1﹣
=
﹣2n+1=
﹣2n+1=2n
于是cn=2nqn﹣1.
当q=1时,Sn=2+4+6++2n=n(n+1)
当q≠1时,Sn=2q0+4q1+6q2++2nqn﹣1.两边同乘以q,
可得qSn=2q1+4q2+6q3++2nqn.
上述两式相减得(1﹣q)Sn=2(1+q+q2++qn﹣1)﹣2nqn=2﹣2nqn=2
所以Sn=2
综上所述,Sn=
已知数列{an}中,a1=1,a n+1 a n﹣1=ana n﹣1+an2(n∈N,n≥2),且=kn+1.
(1)求证:k=1;
(2)求数列{an}的通项公式;
(3)求数列{}的前n项和.
正确答案
证明:(1)∵=kn+1,a1=1
故
又因为a1=1,a n+1 a n﹣1=ana n﹣1+an2(n≥2)则
,
即
∵
∴a2=2k
∴k+1=2k
∴k=1.
(2)∵=n+1
∴an==n(n﹣1)(n﹣2)…2
1=n!
(3)因为,设其前n项和为 Sn,
当x=1时,,
当x≥1时,…(1)
x…(2)
由(1)﹣(2)得:
∴
综上所述:
已知各项均为正数的数列{an}中,a1=1,Sn是数列an的前n项和,对任意的n∈N*,有2Sn=2pan2+pan﹣p(p∈R)
(1)求常数p的值;
(2)求数列{an}的通项公式;
(3)记,求数列{bn}的前n项和Tn.
正确答案
解:(1)∵a1=1,对任意的n∈N*,有2Sn=2pan2+pan﹣p
∴2a1=2pa12+pa1﹣p,
即2=2p+p﹣p,解得p=1;
(2)2Sn=2an2+an﹣1,①
2S n﹣1=2an﹣12+an﹣1﹣1,(n≥2),②
①﹣②即得(an﹣an﹣1﹣)(an+an﹣1)=0,
因为an+an﹣1≠0,所以an﹣a n﹣1﹣=0,
∴
(3)2Sn=2an2+an﹣1=2×,
∴Sn=,
∴=n
2nTn=1×21+2×22+…+n×2n③
又2Tn=1×22+2×23+…+(n﹣1)×2n+n×2 n+1 ④
由④﹣③得,Tn=﹣1×21﹣(22+23+…+2n)+n2 n+1=(n﹣1)2 n+1+2
∴Tn=(n﹣1)2 n+1+2
已知数列中,
(为常数),
为
的前n项和,且
是
与
的等差中项。
(Ⅰ)求;
(Ⅱ)求数列的通项公式;
(Ⅲ)若且=2,
为数列
的前n项和,求
的值。
正确答案
解:(Ⅰ);
(Ⅱ),用数学归纳法证明即可;
(Ⅲ),
∴
一个数列中的数均为奇数时,称之为“奇数数列”. 我们给定以下法则来构造一个奇数数列{an},对于任意正整数n,当n为奇数时,an=n;当n为偶数时,an=.
(1)试写出该数列的前6项;
(2)研究发现,该数列中的每一个奇数都会重复出现,那么第10个5是该数列的第几项?
(3)求该数列的前2n项的和Tn.
正确答案
解:(1)根据题意可知
由此得:该数列的前6 项分别为1,1,3,1,5,3.
(2)这个数列各项的值分别为1,1,3,1,5,3,7,1,9,5,11,3…
仔细观察发现a5=5,a10=5,a20=5,a40=5…
即项的值为5时,下角码是首项为5,公比为2的等比数列.
所以第10个5是该数列的第5×210﹣1=2560项.
第10个5是该数列的第2560项.
(3)由题意可得 Tn =[1+3+5+7+…+(2n﹣1)]+(a2 +a4 +a6+…+)
=[1+3+5+7+…+(2n﹣1)]+(a1+a2+a3+…+)
=[1+3+5+7+…+(2n﹣1)]+[1+3+5+7+…+(﹣1)]+(a2 +a4 +a6+…+
) …
=[1+3+5+7+…+(2n﹣1)]+[1+3+5+7+…+(2n﹣1﹣1)]+[1+3+5+7+…+(2n﹣2﹣1)]+…+[1+3]+[2﹣1]+1.
由于1+3+5+7+…+(2n﹣1)==(2 n﹣1)2=4 n﹣1,
Tn =4n﹣1+4n﹣2+4n﹣3+…+41+40+1=+1=
.
在数列{an}中,a1=1,an+1=-an+2(n=1,2,3,…)。
(Ⅰ)求a2,a3;
(Ⅱ)证明:1≤an<2;
(Ⅲ)试用an+1表示,并证明你的结论。
正确答案
解:(Ⅰ)因为a1=1,an+1=,
所以
;
(Ⅱ)证明:当n≥2时,
所以an>1,
因为an-2=
…
<0,
所以an<2,
因为a1=1,
所以1≤an<2;
(Ⅲ),证明如下:
由an+1=,
得an+1-2=
所以
从而,
所以
所以。
已知数列,其中a2=6且。
(Ⅰ)求a1,a3,a4;
(Ⅱ)求数列{an}的通项公式;
(III)设数列{bn}为等差数列,其中,且为不等于零的常数,若
,求
。
正确答案
解 (Ⅰ)由题意得,
解得,
;
(Ⅱ)由此猜想,
下面用数学归纳法加以证明:
①当n=1时,结论成立;
②假设n=k时,结论正确,即,
则当时,有
,
所以
所以,
即当n=k+1时,结论成立,
由①②可知,{an}的通项公式{an}的通项公式;
(III)证明:因为{bn}是等差数列,所以,
所以,
因为,且
,
由上式解得,
所以
故,
所以
。
设数列{an}的前n项和为Sn,且Sn2-2Sn-anSn+1=0,n=1,2,3,…,
(1)求a1,a2;
(2)求证:数列是等差数列,并求Sn的表达式。
正确答案
解:(1)解:当n=1时,由已知得,解得
,
同理,可解得;
(2)证明:由题设,,
当n≥2(n∈N*)时,,
代入上式,得,
∴,∴
,
∴,
∴是首项为
,公差为-1的等差数列,
∴,
∴。
已知不等式[log2n],其中n为大于2的整数,[log2n]表示不超过log2n的最大整数。设数列{an}的各项为正,且满足a1=b(b>0),an≤
,n=2,3,4,…
(Ⅰ)证明an<,n=3,4,5,…
(Ⅱ)猜测数列{an}是否有极限?如果有,写出极限的值(不必证明);
(Ⅲ)试确定一个正整数N,使得当n>N时,对任意b>0,都有an<。
正确答案
解:(Ⅰ)∵当n≥2时,,
∴,即
,
于是有,
所有不等式两边相加可得,
由已知不等式知,当n≥3时有,,
∵,
∴,
。
(Ⅱ)有极限,且;
(Ⅲ)∵,令
,
则有,
故取N=1024,可使当n>N时,都有。
数列满足
,
。
(1) 求;
(2) 证明数列为等差数列;
(3) 求的前n项和Sn。
正确答案
(1)解:=3;
(2)证明:“略”;
(3)解:。
已知数列{an}满足 .
(I)求数列的前三项a1,a2,a3;
(II)求证:数列 为等差数列;
(III)求数列{an}的前n项和Sn.
正确答案
解:(I)由 an=2an﹣1+2n﹣1(n∈N+,且n≥2)得 a4=2a3+24﹣1=81,得a3=33,
同理,可得 a2=13,a1=5.
(II)∵an=2an﹣1+2n﹣1,
∴ ﹣
=
﹣
=1,
故数列 是以2为首项,以1为公差的等差数列.
(III)由(II)可得 =2+(n﹣1)×1,
∴an=(n+1)2n+1.
∴Sn=a1+a2+…+an=2×2+3×22+4×23+…+(n+1)×2n+n,
记Tn=2×2+3×22+4×23+…+(n+1)×2n,
则有2Tn=2×22+3×23+…+n×2n +(n+1)2n+1.
两式相减,
可得﹣Tn=2×2+22+23+…+2n﹣(n+1)2n+1=4+ ﹣(n+1)2n+1=﹣n·2n+1,
解得 Tn=n×2n+1,故 Sn=Tn+n=n×2n+1+n=n?(2n+1+1 ).
已知各项均为正数的数列{an}满足a1=1,且.
(Ⅰ)求a2,a3的值;
(Ⅱ)求证:是等差数列;
(Ⅲ)若,求数列{bn}的前n项和.
正确答案
解:各项均为正数的数列{an}满足a1=1,且.
∴an+1·an(an+1+an)+(an+1+an)(an+1﹣an)=0
(an+1+an)(an+1·an+an+1﹣an)=0
∴an+1·an+an+1﹣an=0
∴+1=0;
∴=1.①
(Ⅰ)∵=1+
=2
∴a2=;同理:a3=
.
(Ⅱ)由①得是首项为1,公差为1的等差数列;
∴=1+(n﹣1)×1=n;
∴an=.
(Ⅲ)∵=2n+
;
{n·2n}的和Sn=1·21+2·22+…+n·2n …①,
2·Sn=2·21+3·22+…+n·2n+1 …②,
∴①﹣②得﹣Sn=21+22+23+…+2n﹣n·2n+1∴﹣Sn=﹣n×2n+1∴Sn=(n﹣1)2n+1+2;
{}的和为:Tn=(1﹣
)+(
)+…+(
)=1﹣
=
.
∴数列{bn}的前n项和为:Sn+Tn=(n﹣1)2n+1+2+.
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