- 等差数列的通项公式
- 共2467题
公差d≠0的等差数列{an}的前n项和为Sn,已知,
.
(Ⅰ)求数列{an}的通项公式an及其前n项和Sn;
(Ⅱ)记,若自然数η1,η2,…,ηk,…满足1≤η1<η2<…<ηk<…,并且
成等比数列,其中η1=1,η2=3,求ηk(用k表示);
(Ⅲ)记,试问:在数列{cn}中是否存在三项cr,cs,ct(r<s<t,r,s,t∈N*)恰好成等比数列?若存在,求出此三项;若不存在,请说明理由.
正确答案
解:(Ⅰ)∵,
,∴d=2
所以,
(Ⅱ)由题意,bn=2n,首项b1=2,又数列,
的公比
∴,又
,∴ηk=3k-1
(Ⅲ)易知,假设存在三项cr,cs,ct成等比数列,则cs2=cr•ct,
即,
整理得
①当2s-r-t≠0时,,
∵r,s,t∈N*,∴是
有理数,这与为无理数矛盾
②当2s-r-t=0时,则rt+r+t-s2-2s=0,从而,
解得r=t,这与r<t矛盾.
综上所述,不存在满足题意的三项cr,cs,ct
解析
解:(Ⅰ)∵,
,∴d=2
所以,
(Ⅱ)由题意,bn=2n,首项b1=2,又数列,
的公比
∴,又
,∴ηk=3k-1
(Ⅲ)易知,假设存在三项cr,cs,ct成等比数列,则cs2=cr•ct,
即,
整理得
①当2s-r-t≠0时,,
∵r,s,t∈N*,∴是
有理数,这与为无理数矛盾
②当2s-r-t=0时,则rt+r+t-s2-2s=0,从而,
解得r=t,这与r<t矛盾.
综上所述,不存在满足题意的三项cr,cs,ct
观察图中小正方形的个数,按规律则第6个图中有______个小正方形,第n个图中有______个小正方形.
正确答案
解:前5个图中小正方形的个数分别为:3,6,10,15,21.
从图1开始,把小正方形个数分别用一个数列{an}的项来表示,
则正方形的个数构成的数列规律为a2-a1=3,a3-a2=4,a4-a3=5,a5-a4=6,
由此推断,a6-a5=7,所以,第6个图中小正方形的个数为a6=a5+7=21+7=28;
再由a2-a1=3
a3-a2=4
a4-a3=5
…
an-an-1=n+1
把以上n-1个等式累加得:an-a1=3+4+5+…+(n+1)
==
.
所以,=
=
.
故答案为28,.
解析
解:前5个图中小正方形的个数分别为:3,6,10,15,21.
从图1开始,把小正方形个数分别用一个数列{an}的项来表示,
则正方形的个数构成的数列规律为a2-a1=3,a3-a2=4,a4-a3=5,a5-a4=6,
由此推断,a6-a5=7,所以,第6个图中小正方形的个数为a6=a5+7=21+7=28;
再由a2-a1=3
a3-a2=4
a4-a3=5
…
an-an-1=n+1
把以上n-1个等式累加得:an-a1=3+4+5+…+(n+1)
==
.
所以,=
=
.
故答案为28,.
已知数列{an}的前n项为和Sn,点在直线
上.数列{bn}满足
,且b3=11,前9项和为153.
(I)求数列{an}、{bn}的通项公式;
(II)设,问是否存在m∈N*,使得f(m+15)=5f(m)成立?若存在,求出m的值;若不存在,请说明理由.
正确答案
解:(Ⅰ)由题意,得,即
.…(1分)
故当n≥2时,.…(3分)
当n=1时,a1=Sl=6,所以,an=n+5(n∈N*). …(4分)
又bn+1-2bn+1+bn=0,即bn+2-bn+l=bn+1-bn(n∈N*),所以{bn}为等差数列,…(5分)
于是.而b3=11,故
.…(7分)
因此,bn=b3+3(n-3)=3n+2,即bn=3n+2(n∈N*). …(8分)
(Ⅱ)…(9分)
①当m为奇数时,m+15为偶数.
此时f(m+15)=3(m+15)+2=3m+47,5f(m)=5(m+5)=5m+25,
所以3m+47=5m+25,m=11. …(1分)
②当m为偶数时,m+15为奇数,
此时f(m+15)=m+15+5=m+20,5f(m)=5(3m+2)=15m+10,
所以m+20=15m+10,m=(舍去). …(13分)
综上,存在唯一正整数m=11,使得f(m+15)=5f(m)成立. …(14分)
解析
解:(Ⅰ)由题意,得,即
.…(1分)
故当n≥2时,.…(3分)
当n=1时,a1=Sl=6,所以,an=n+5(n∈N*). …(4分)
又bn+1-2bn+1+bn=0,即bn+2-bn+l=bn+1-bn(n∈N*),所以{bn}为等差数列,…(5分)
于是.而b3=11,故
.…(7分)
因此,bn=b3+3(n-3)=3n+2,即bn=3n+2(n∈N*). …(8分)
(Ⅱ)…(9分)
①当m为奇数时,m+15为偶数.
此时f(m+15)=3(m+15)+2=3m+47,5f(m)=5(m+5)=5m+25,
所以3m+47=5m+25,m=11. …(1分)
②当m为偶数时,m+15为奇数,
此时f(m+15)=m+15+5=m+20,5f(m)=5(3m+2)=15m+10,
所以m+20=15m+10,m=(舍去). …(13分)
综上,存在唯一正整数m=11,使得f(m+15)=5f(m)成立. …(14分)
设A={x|x=3n+2,n∈N*},B={x|x=4m+1,n∈N*},则A∩B的元素按从小到大排列,则其第13个元素是______.
正确答案
149
解析
解:A={x|x=3n+2,n∈N*}中的元素构成以5为首项,以3为公差的等差数列.
B={x|x=4m+1,n∈N*}中的元素构成以5为首项,以4为公差的等差数列.
则A∩B的元素构成以5为首项,以12为公差的等差数列.
故A∩B的第13个元素为 a1+12d=5+12×12=149.
故答案为149.
等差数列{an}的公差不为零,a1=2,若a1,a2,a4成等比数列,则an=______.
正确答案
2n
解析
解:∵a1,a2,a4成等比数列,∴a1•a4=a22,即2×(2+3d)=(2+d)2,解得d=2,(d=0舍去),由等差数列通项公式得an=2+(n-1)×2=2n
故答案为:2n.
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