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题型:填空题
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填空题

设0<θ<,已知,猜想=________.

正确答案

2cos

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题型:简答题
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简答题

已知函数f(x)=5-,数列{an}满足:a1=a,an+1=f(an),n∈N*

(1)若对于n∈N*,均有an+1=an成立,求实数a的值;

(2)若对于n∈N*,均有an+1>an成立,求实数a的取值范围;

(3)请你构造一个无穷数列{bn},使其满足下列两个条件,并加以证明:①bn<bn+1,n∈N*;②当a为{bn}中的任意一项时,{an}中必有某一项的值为1.

正确答案

(1)由题意得an+1=an=a,∴a=,得a=2或a=3,符合题意

(2)设an+1>an,即>an,解得an<0或2<an<3

∴要使a2>a1成立,则a1<0或2<a1<3

①当a1<0时,

a2==5->5,

而a3-a2=-a2=<0,

即a3<a2,不满足题意.

②当2<a1<3时,

a2=5-∈(2,3),a3=5-∈(2,3),

an∈(2,3),

此时,an+1-an=-an=>0,

∴an+1>an,满足题意.

综上,a∈(2,3)

(3)构造数列{bn}:b1=,bn+1=

下面证明满足要求.

此时bn=5-,不妨设a取bn

那么a2=5-=5-=bn-1,a3=5-=5-=bn-2,

an=5-=5-=b1=,an+1=5-=5-=1.

由b1=<2,

可得bn+1=<2

因为bn+1-bn=-bn=>0,

所以bn<bn+1

又bn<2≠5,所以数列{bn}是无穷数列,

因此构造的数列{bn}符合题意.

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题型:填空题
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填空题

对于大于1的自然数m的三次幂可用奇数进行以下方式的“分裂”:,….仿此,若m3的“分裂数”中有一个是2015,则m= _________ 

正确答案

45

由题意,从23到m3,正好用去从3开始的连续奇数共2+3+4+…+m=个,

2015是从3开始的第1007个奇数

当m=44时,从23到443,用去从3开始的连续奇数共=989个

当m=45时,从23到453,用去从3开始的连续奇数共=1034个

故m=45.

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题型:简答题
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简答题

设数列{an}的前n项和为Sn,点(n,)(n∈N+)在函数y=-x+12的图象上.

(1)写出Sn关于n的函数表达式;

(2)求证:数列{an}是等差数列.

正确答案

解(1)由题设得,=-n+12,

即Sn=n(-n+12)=-n2+12n.

(2)当n=1时,an=a1=S1=11;

当n≥2时,an=Sn-Sn-1=(-n2+12n)-(-(n-1)2+12(n-1))=-2n+13;

由于此时-2×1+13=11=a1

从而数列{an}的通项公式是an=-2n+13.

故数列{an}是等差数列.

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题型:简答题
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简答题

设数列{an}的前n项和为Sn,点(n,)(n∈N+)在函数y=-x+12的图象上.

(1)写出Sn关于n的函数表达式;

(2)求证:数列{an}是等差数列.

正确答案

解(1)由题设得,=-n+12,

即Sn=n(-n+12)=-n2+12n.

(2)当n=1时,an=a1=S1=11;

当n≥2时,an=Sn-Sn-1=(-n2+12n)-(-(n-1)2+12(n-1))=-2n+13;

由于此时-2×1+13=11=a1

从而数列{an}的通项公式是an=-2n+13.

故数列{an}是等差数列.

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题型:简答题
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简答题

已知数列{an}是等差数列,数列{bn}是等比数列,且对任意的n∈N*,都有a1b1+a2b2+a3b3+···+anbn=n·2n+3

(1)若{bn}的首项为4,公比为2,求数列{an+bn}的前n项和Sn

(2)若a1=8.

①求数列{an}与{bn}的通项公式;

②试探究:数列{bn}中是否存在某一项,它可以表示为该数列中其它r(r∈N,r≥2)项的和?若存在,请求出该项;若不存在,请说明理由.

正确答案

(1)Sn=2n+2+n2+3n-4(2)①an=4n+4,bn=2,②不存在

试题分析:(1)条件“a1b1+a2b2+a3b3+···+anbn”实质为数列前n项的和,所以按已知方法进行化简.∵a1b1+a2b2+a3b3+···+anbn=n·2n+3∴a1b1+a2b2+a3b3+···+an-1bn-1=(n-1)·2n+2 (n≥2) 两式相减得:anbn=n·2n+3-(n-1)·2n+2=(n+1)·2n+2 (n≥2) 而当n=1时,a1b1=24适合上式,∴anbn=(n+1)·2n+2 (n∈N*)∵{bn}是首项为4、公比为2的等比数列 ∴bn=2n+1∴an=2n+2,∴{an+bn}的前n项和Sn=2n+2+n2+3n-4(2)①由(1)有anbn=(n+1)·2n+2设an=kn+b,则bn∴bn-1 (n≥2) 设{bn}的公比为q,则=q对任意的n≥2恒成立,即k(2-q)n2+b(2-q)n+2(b-k)=0对任意的n≥2恒成立,∴又∵a1=8,∴k+b=8∴k=b=4,∴an=4n+4,bn=2n②存在性问题,一般从假设存在出发,有解就存在,无解就不存在.本题从范围角度说明解不存在.

解:(1)∵a1b1+a2b2+a3b3+···+anbn=n·2n+3

∴a1b1+a2b2+a3b3+···+an-1bn-1=(n-1)·2n+2 (n≥2)

两式相减得:anbn=n·2n+3-(n-1)·2n+2=(n+1)·2n+2 (n≥2)

而当n=1时,a1b1=24适合上式,∴anbn=(n+1)·2n+2 (n∈N*)

∵{bn}是首项为4、公比为2的等比数列 ∴bn=2n+1

∴an=2n+2,∴{an+bn}的前n项和Sn=2n+2+n2+3n-4

(2)①设an=kn+b,则bn,∴bn-1 (n≥2)

设{bn}的公比为q,则=q对任意的n≥2恒成立,

即k(2-q)n2+b(2-q)n+2(b-k)=0对任意的n≥2恒成立,

 ∴ 又∵a1=8,∴k+b=8∴k=b=4,∴an=4n+4,bn=2n

②假设数列{bn}中第k项可以表示为该数列中其它r项的和,即,从而,易知k≥tr+1 

∴k<tr+1,此与k≥tr+1矛盾,从而这样的项不存在.,等差数列与等比数列基本性质

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题型:简答题
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简答题

已知数列的各项都是正数,且对任意都有,其中为数列的前项和.

(1)求

(2)求数列的通项公式;

(3)设,对任意的,都有恒成立,求实数的取值范围.

正确答案

(1);(2);(3).

试题分析:(1)分别令代入题干中的等式求出的值;(2)利用定义法进行求解,在原式中利用替换得到,将此等式与原式作差得到

,再次利用定义法得到数列为等差数列,最后利用等差数列的通项公式进行求解;(3)利用化简得到,对进行分奇偶讨论求出的取值范围.

试题解析:(1)令,则,即,所以

又因为数列的各项都是正数,所以

,则,即,解得

又因为数列的各项都是正数,所以

(2),          ①

, ②

由①②得

化简得到, ③

,④

由③④得

化简得到,即

时,,所以

所以数列是一个以为首项,为公差的等差数列,

(3)

因为对任意的,都有恒成立,即有

化简得

为奇数时,恒成立,,即

为偶数时,恒成立,,即

,故实数的取值范围是.

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题型:简答题
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简答题

对于数列{xn},如果存在一个正整数m,使得对任意的n(n∈N*)都有xn+m=xn成立,那么就把这样一类数列{xn}称作周期为m的周期数列,m的最小值称作数列{xn}的最小正周期,以下简称周期.例如当xn=2时,{xn}是周期为1的周期数列,当yn=sin(n)时,{yn}的周期为4的周期数列.

(1)设数列{an}满足an+2=λ•an+1-an(n∈N*),a1+a,a2=b(a,b不同时为0),且数列{an}是周期为3的周期数列,求常数λ的值;

(2)设数列{an}的前n项和为Sn,且4Sn=(an+1)2

①若an>0,试判断数列{an}是否为周期数列,并说明理由;

②若anan+1<0,试判断数列{an}是否为周期数列,并说明理由.

(3)设数列{an}满足an+2=-an+1-an(n∈N*),a1=1,a2=2,bn=an+1,数列{bn}的前n项和Sn,试问是否存在p、q,使对任意的n∈N*都有p≤≤q成立,若存在,求出p、q的取值范围;不存在,说明理由.

正确答案

由(1)数列{an}是周期为3的数列,

得an+3=an,且⇒(λ+1)(an+2-an+1)=0,即λ=-1.

(2)当n=1时,s1=a1,4s1=(a1+1)2⇒a1=1,

当n≥2时,4an=4sn-4sn-1=(an+1)2-(an-1+1)2.⇒(an-1)2=(an-1+1)2,即an-an-1=2或an=-an-1(n≥2).

①由an>0有an-an-1=2(n≥2),则{an}为等差数列,即an=2n-1,

由于对任意的n都有an+m≠an,所以数列{an}不是周期数列.

②由anan+1<0有an=-an-1(n≥2),数列{an}为等比数列,即an=(-1)n-1

即an+2=an对任意n都成立.

即当anan+1<0时是{an}周期为2的周期数列.

(3)假设存在p,q.满足题设.

于是⇒an+3=an,又bn=an+1则bn+3=bn

所以{bn}是周期为3的周期数列,所以{bn}的前3项分别为2,3,-2.

则sn=

当n=3k时,=1;

当n=3k-2时,=1+⇒1<≤2;

当n=3k-1时,=1+⇒1<

综上1≤

为使p≤≤q恒成立,只要p≤1,q≥即可.

综上,存在p≤1,q≥满足题设.

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题型:简答题
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简答题

设数列{an}的前n(n∈N*)项和为Sn,a1=1,a2=2,当n>2时,Sn=an+1.

(1)求an;(2)求数列{(Sn-34)an}(n∈N*)最小的项.

正确答案

(1)依题意,n>3时,

Sn=an+1,Sn-1=an-1+1,

两式相减得:

Sn-Sn-1=an-an-1…(1分),

∴an=an-an-1⇒an=an-1…(2分)

所以an=an-1=×an-2=××…×a3=a3(3分)

n=3时,S3=a3+1,a1+a2+a3=a3+1,

解得a3=4…(4分)

所以n>3时,an=2(n-1)…(5分),

而且2(3-1)=4=a3,2(2-1)=2=a2,2(1-1)=0≠a1…(6分),

所以an=,n>1…(7分)

(2)依题意,(S1-34)a1=-33,(S2-34)a2=-62

n>2时,(Sn-34)an=2n3-4n2-64n+66…(8分),

作函数f(x)=2x3-4x2-64x+66,x>2…(9分)

f′(x)=6x2-8x-64=2(3x+8)(x-4)…(10分),

解得x=4…(11分)

当2<x<4时,f′(x)<0;当x>4时,f′(x)>0…(12分).

所以,f(x)在x=4取得最小值f(4)=-126…(13分),

因为f(4)<-33且f(4)<-62,

所以,数列{(Sn-34)an}(n∈N+)最小的项是(S4-34)a4=-126…(14分).

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题型:简答题
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简答题

设项数均为)的数列项的和分别为.已知集合=.

(1)已知,求数列的通项公式;

(2)若,试研究时是否存在符合条件的数列对(),并说明理由;

(3)若,对于固定的,求证:符合条件的数列对()有偶数对.

正确答案

(1);(2)时,数列可以为(不唯一)6,12,16,14;2,8,10,4,时,数列对()不存在.(3)证明见解析.

试题分析:(1)这实质是已知数列的前项和,要求通项公式的问题,利用关系来解决;(2)时,可求出,再利用

=,可找到数列对()(注意结果不唯一),当时,由于,即,可以想象,若存在,则应该很大(体现在),研究发现(具体证明可利用二项展开式,

,注意到,展开式中至少有7项,故,下面证明这个式子大于,应该很好证明了),这不符合题意,故不存在;(3)可通过构造法说明满足题意和数列对是成对出现的,即对于数列对(),构造新数列对),则数列对()也满足题意,(要说明的是=且数列不相同(用反证法,若相同,则,又,则有均为奇数,矛盾).

试题解析:(1)时,

时,不适合该式

故,                       4分

(2)

时,

                6分

时,

=

数列可以为(不唯一):

6,12,16,14;2,8,10,4    ②  16,10,8,14;12,6,2,4           8分

时,

此时不存在.故数列对()不存在.                10分

另证:

时,

(3)令)        12分

=,得

=

所以,数列对()与()成对出现。         16分

假设数列相同,则由,得,均为奇数,矛盾!

故,符合条件的数列对()有偶数对。               18分项和的关系;(2)观察法,二项展开式证明不等式;(3)构造法.

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题型:简答题
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简答题

设函数fn(x)=xn(1-x)2在[,1]上的最大值为an(n=1,2,…).

(1)求a1,a2的值;

(2)求数列{an}的通项公式;

(3)证明:对任意n∈N*(n≥2),都有an≤成立.

正确答案

(1)解法1:∵fn′(x)=nxn-1(1-x)2-2xn(1-x)=xn-1(1-x)[n(1-x)-2x]-------(1分)

当n=1时,f1'(x)=(1-x)(1-3x)

当x∈[,1]时,f1'(x)≤0,即函数f1(x)在[,1]上单调递减,

∴a1=f1()=,--------------------------------------------------(3分)

当n=2时,f2'(x)=2x(1-x)(1-2x)

当x∈[,1]时,f2'(x)≤0,即函数f2(x)在[,1]上单调递减,

∴a2=f2()=---------------------------------------------------(5分)

【解法2:当n=1时,f1(x)=x(1-x)2,则f1′(x)=(1-x)2-2x(1-x)=(1-x)(1-3x)

当x∈[,1]时,f1'(x)≤0,即函数f1(x)在[,1]上单调递减,∴a1=f1()=

当n=2时,f2(x)=x2(1-x)2,则f2′(x)=2x(1-x)2-2x2(1-x)=2x(1-x)(1-2x)

当x∈[,1]时,f2'(x)≤0,即函数f2(x)在[,1]上单调递减,∴a2=f2()=

(2)令fn'(x)=0得x=1或x=

∵当n≥3时,∈[,1]且当x∈[)时fn'(x)>0,

当x∈(,1]时fn'(x)<0,-----------------(7分)

故fn(x)在x=处取得最大值,

即当n≥3时,an=fn()=()n()2=,-------(9分)

当n=2时(*)仍然成立,

综上得an=-------------------------------------(10分)

(3)当n≥2时,要证,只需证明(1+)n≥4,-------------------(11分)

∵(1+)n=+()+…+()n≥1+2+≥1+2+1=4

∴对任意n∈N*(n≥2),都有an≤成立.-----------------(14分)

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题型:简答题
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简答题

用1、2、3、4四个数字可重复地任意排成三位数,并把这些三位数由小到大排成一个数列{an}.

(1)写出这个数列的第8项;

(2)这个数列共有多少项?

(3)若an=341,求n.

正确答案

(1)由题意可得,数列{an}的前8项分别为:111,112,113,114,121,122,123,124,

故这个数列的第8项为124.(3分)

(2)这个数列的项数就是用1、2、3、4排成的三位数,每个位上都有4种排法,

根据分步计数原理,共有4×4×4=64项.(6分)

(3)比an=341小的数有两类:①百位上是1或2的,共有2×4×4=32(个);

②百位上是3且十位上是1或2或3的,共有1×3×4=12(个).

再根据分类计数原理可得,比an=341小的数有 32+12=44 (个).

∴所求的n=44+1=45.(10分)

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题型:简答题
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简答题

已知在数列{an}中,a1=3,an+1=,n∈N+

(1)试求a2,a3,a4,a5的值;

(2)归纳猜想数列的通项公式.

正确答案

(1)an+1=,两边取倒数,

可变形为:-=

把n=1及a1=3代入,即可求出a2=

把n=2及a2的值代入,即可求出a3=1,

依次得到:a4=,a5=

(2)从上面的式子中归纳猜想数列的通项公式为:an=,n∈N*

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题型:简答题
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简答题

为保护我国的稀土资源,国家限定某矿区的出口总量不能超过80吨,该矿区计划从2006年开始出口,当年出口a吨,以后每一年出口量均比上一年减少10%.

(Ⅰ)以2006年为第一年,设第n年出口量为an吨,试求an.

(Ⅱ)因稀土资源不能再生,国家计划10年后终止该矿区的出口,问2006年最多出口多少吨?(保留一位小数)参考数据:0.910≈0.35.

正确答案

(Ⅰ);(Ⅱ)2006年最多出口12.3吨.

试题分析:(Ⅰ)每年的出口量以为首项,为公比的等比数列,再由等比数列的通项公式可得.

(Ⅱ)等比数列的前项和为,由可解.

试题解析:(Ⅰ)由题意知每年的出口量构成等比数列,且首项,公比.

(Ⅱ)10年出口总量

,即.

答:2006年最多出口12.3吨.,2、等比数列的前项和为.

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题型:简答题
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简答题

设数列{an}的首项a1∈(0,1),an+1=(n∈N+

(I)求{an}的通项公式;

(II)设bn=an,判断数列{bn}的单调性,并证明你的结论.

正确答案

(Ⅰ) 已知an+1=(n∈N+),递推公式两边同减去1得出,

an+1-1==- (an -1),

故{an-1}为等比数列,且首项为a1-1,公比为-

根据等比数列通项公式可得{an-1} 的通项公式为

 an-1=(a1-1)(-

1

2

)n-1

∴{an}的通项公式为

an=1+(a1-1)(-)n-1

(Ⅱ)是递增数列.

证明如下:

∵0<a1<1,

∴-1<a1-1<0,

又当n≥2时,(-

1

2

)n-1>-

根据不等式的性质得出

0<(a1-1)(-

1

2

)n-1

∴an∈(0,1)∪(1,).⇒bn=an>0

∴bn+12-bn2=an+12(3-2an+1)-an2(3-2an

=()2an-(3-2an)=an(an-1)2>0

∴bn+12>bn2⇒bn+1>bn

故{bn}为递增数列.

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