- 数列
- 共33563题
设(n∈N*,k∈R)
(1)证明:k≤1是{an}为递增数列的充分不必要条件;
(2)若,求k的取值范围.
正确答案
(1)证明:an+1-an=(n+1)2-2k(n+1)+6-[n2-2kn+6]=2n+1-2k>0,解得k<,
∴k<.
∴k≤1是{an}为递增数列的充分不必要条件;
(2)解:∵,
∴-2k≥1,即
≥2k+1,
∵≥5,
∴2k+1≤5,
∴k≤2.
∴k的取值范围是k≤2.
解析
(1)证明:an+1-an=(n+1)2-2k(n+1)+6-[n2-2kn+6]=2n+1-2k>0,解得k<,
∴k<.
∴k≤1是{an}为递增数列的充分不必要条件;
(2)解:∵,
∴-2k≥1,即
≥2k+1,
∵≥5,
∴2k+1≤5,
∴k≤2.
∴k的取值范围是k≤2.
某大学毕业生响应国家“自主创业”的号召,今年年初组织一些同学自筹资金196万元购进一台设备,并立即投入生产自行设计的产品,计划第一年维修、保养费用24万元,从第二年开始,每年所需维修、保养费用比上一年增加8万元,该设备使用后,每年的总收入为100万元,设从今年起使用n年后该设备的盈利额为f(n)万元.
(Ⅰ)写出f(n)的表达式;
(Ⅱ)求从第几年开始,该设备开始盈利;
(Ⅲ)使用若干年后,对该设备的处理方案有两种:方案一:年平均盈利额达到最大值时,以52万元价格处理该设备;方案二:当盈利额达到最大值时,以16万元价格处理该设备.问用哪种方案处理较为合算?请说明理由.
正确答案
解:(Ⅰ)依题意,得.
(Ⅱ)由f(n)>0得:-4n2+80n-196>0即n2-20n+49<0,解得,由n∈N*知,3≤n≤17,即从第三年开始盈利.
(Ⅲ)方案①:年平均盈利为,则
,当且仅当
,即n=7时,年平均利润最大,
共盈利24×7+52=220万元.
方案②:f(n)=-4(n-10)2+204,当n=10时,取得最大值204,即经过10年盈利总额最大,共计盈利204+16=220万元.
两种方案获利相等,但由于方案二时间长,所以采用方案一合算.
解析
解:(Ⅰ)依题意,得.
(Ⅱ)由f(n)>0得:-4n2+80n-196>0即n2-20n+49<0,解得,由n∈N*知,3≤n≤17,即从第三年开始盈利.
(Ⅲ)方案①:年平均盈利为,则
,当且仅当
,即n=7时,年平均利润最大,
共盈利24×7+52=220万元.
方案②:f(n)=-4(n-10)2+204,当n=10时,取得最大值204,即经过10年盈利总额最大,共计盈利204+16=220万元.
两种方案获利相等,但由于方案二时间长,所以采用方案一合算.
已知数列{an}的通项公式是an=,那么这个数列是( )
正确答案
解析
解:由an==
=
,
∵数列{}是关于n的单调递减数列,
∴数列{an}是关于n的递增数列,
故选A.
已知数列{an}的前n项和为Sn,若点(n,Sn)(n∈N*)在函数f(x)=3x2-2x的图象上,则{an}的通项公式是( )
正确答案
解析
解:∵点(n,Sn)(n∈N*)在函数f(x)=3x2-2x的图象上,
∴.
当n≥2时,an=Sn-Sn-1=3n2-2n-[3(n-1)2-2(n-1)]=6n-5.
当n=1时也成立.
∴an=6n-5.
故选B.
已知(n∈N*),则数列{an}的最大项为第______项.
正确答案
8或9
解析
解:∵=
,
∴=
=
=,
令an=an+1,得 =1,
解得:n=8
①当n≥9时,1+单调递减,且n=9时,an取最大值
;
②当1<n<9时,1+单调递增,且n=8时,an取最大值
.
故数列{an}的最大项为a8和a9.
故答案为:8或9.
对于数列{un},若存在常数M>0,对任意的n∈N*,恒有|un+1-un|+|un-un-1|+…+|u2-u1|≤M,则称数列{un}为M数列.有下列命题:
(1)若数列{xn}是M数列,则数列{xn}的前n项和{Sn}是M数列;
(2)若数列{xn}的前n项和{Sn}是M数列,则数列{xn}不是M数列;
(3)若数列{an}是M数列,则数列{an2}也是M数列,
其中真命题的序号是______.
正确答案
(2),(3)
解析
解:(1):若数列{xn}是M数列,则数列{xn}的前n项和{Sn}是M数列,此命题为假命题.
事实上设xn=1(n∈N*),易知数列xn是M数列,但Sn=n,
|Sn+1-Sn|+|Sn-Sn-1|+…+|S2-S1|=n.
由n的任意性知,数列Sn不是M数列.
(2):若数列{xn}的前n项和{Sn}是M数列,则数列{xn}不是M数列.此命题为真命题.
事实上,因为数列Sn是M数列,
所以存在正数M,对任意的n∈N*,
有|Sn+1-Sn|+|Sn-Sn-1|+…+|S2-S1|≤M,
即|xn+1|+|xn|+…+|x2|≤M.
于是|xn+1-xn|+|xn-xn-1|+…+|x2-x1|≤|xn+1|+2|xn|+2|xn-1|+…+2|x2|+|x1|≤2M+|x1|,
所以数列xn是M数列.
(3)若数列{an}是M数列,则数列{an2}也是M数列,此命题为真命题.
若数列是{an}M数列,则存在正数M,对任意的n∈N*有
|an+1-an|+|an-an-1|+…+|a2-a1|≤M
因为|an|=|an-an-1+an-1+an-2+…+a2-a1+a1|≤|an-an-1|+|an-1-an-2|+…+|a2-a1|+|a1|≤M+|a1|
记K=M+|a1|,则有|an+12-an2|=|(an+1+an)(an+1-an)
≤(|an+1|+|an|)|an+1-an|≤2K|an+1-an|
因此|an+12-an2|+|an2-an-12|+…+|a22-a12|≤2KM
故数列{an2}是M数列.
故答案为:(2),(3)
设数列{xn}满足x1>0,xn+1=,n=1,2,3…那么( )
正确答案
解析
解:∵数列{xn}满足x1>0,xn+1=,可得xn>0,∀n∈N*.
∴xn+1-xn==
,
∴与所给出的x1有关,数列{xn}既非单调递增数列,也非单调递减数列.
故选:D.
已知等差数列{an}的首项a1=11,公差d=-2,则{an}的前n项和Sn的最大值为______.
正确答案
36
解析
解:由等差数列{an}的首项a1=11,公差d=-2,
可得an=11-2(n-1)=13-2n,
令an=13-2n≥0,解得n≤6,
∴{an}的前6项和Sn的最大值为S6==36.
故答案为:36.
已知数列{an}的通项公式an=a•()n(a≠0),试判断数列的增减性.
正确答案
解:∵an-an+1==
,
因此,当a>0时,an>an+1,数列{an}是单调递减数列;
当a<0时,an<an+1,数列{an}是单调递增数列.
解析
解:∵an-an+1==
,
因此,当a>0时,an>an+1,数列{an}是单调递减数列;
当a<0时,an<an+1,数列{an}是单调递增数列.
已知数列{an}的前n项和为Sn,且a1=1,Sn=an+1-1,则an=______.
正确答案
2n-1
解析
解:由Sn=an+1-1,Sn+1=an+2-1,∴an+1=an+2-an+1,∴an+2=2an+1.
又a1=S1=a2-1,解得a2=2=2a1,
∴数列{an}是等比数列,
∴an=2n-1.
故答案为:2n-1.
已知:各项均为正数的数列{an}的前n项和为Sn,且对任意正整数n,点(an,Sn)都在直线2x-y-=0上.
(1)求数列{an}的通项公式.
(2)(附加题)若an2=2-b,设Cn= 求:数列{Cn}前n项和Tn.
正确答案
解:由题意知2an=Sn+,(an>0);
当n=1时,2a1=a1+,
∴a1=;
当n≥2时,Sn=2an-,Sn-1=2an-1-
;
两式相减得an=2an-2an-1,(n≥2);
整理得:=2,(n≥2);
∴数列{an}是以为首项,2为公比的等比数列.
它的通项公式为an=a1•2n-1=×2n-1=2n-2.
解析
解:由题意知2an=Sn+,(an>0);
当n=1时,2a1=a1+,
∴a1=;
当n≥2时,Sn=2an-,Sn-1=2an-1-
;
两式相减得an=2an-2an-1,(n≥2);
整理得:=2,(n≥2);
∴数列{an}是以为首项,2为公比的等比数列.
它的通项公式为an=a1•2n-1=×2n-1=2n-2.
已知点An(n,an)为函数y=图象上的点,Bn(n,bn)为函数y=x图象上的点,其中n∈N*,设cn=an-bn,则cn与cn+1的大小关系为______.
正确答案
cn+1<cn
解析
解:∵点An(n,an)为函数y=图象上的点,Bn(n,bn)为函数y=x图象上的点,其中n∈N*,
∴an=,bn=n,设cn=an-bn=
-n=
,则f(n)=
是减函数,
所以f(n+1)<f(n)
故答案为:cn+1<cn
已知的前50项中最小项和最大项分别是( )
正确答案
解析
解:∵=
=1+
,
显然,当n=9时,的分母为正且最小,故此时
最大,从而a9最大;
当当n=8时,的分母为负数且分母的绝对值最小,故此时
最小,从而a8最小;
故选A.
(2015秋•清远期末)已知数列{an}满足:,
,若{Cn}是单调递减数列,则实数λ的取值范围是( )
正确答案
解析
解:∵数列{an}满足:,
∴=
+1,
变形为:+1=2
,
∴数列是等比数列,首项为2,公比为2.
∴+1=2n,
∴=2n
,
∵{Cn}是单调递减数列,
∴cn+1<cn,
∴2n+1<2n
,
化为:λ>=
,
令f(x)=x++3,(x∈[1,+∞)).
f′(x)=1-=
,可知当x≥
时,单调递增;
而f(1)=6,f(2)=6,
∴f(x)的最小值为6,
因此的最大值为
,
∴.
故选:B.
已知实数a1,a2,…,an满足a1+a2+…+an=144(其中ai≥1,i=1,2,3,…n,n∈N*且n>2)
(Ⅰ)当n=3时,若a1=a2,且a1,a2,a3是△ABC的三条边长,则a3的取值范围是______;
(Ⅱ)如果这n个数中任意三个数都不能构成一个三角形的三条边长,则n的最大值是______.
正确答案
[1,72)
10
解析
解:(Ⅰ)当n=3时,a1+a2+a3=144,∴144-a3=a1+a2>a3,
∴a3<72,
∵a3≥1,
∴a3的取值范围是[1,72);
(Ⅱ)∵这n个数中任意三个数都不能构成一个三角形的三条边长,
∴边长在1,1,2,3,5,8,13,21,34,56中取,
∴n的最大值是10.
故答案为:[1,72);10.
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