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题型:简答题
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简答题

在数列{an}和{bn}中,an=an,bn=(a+1)n+b,n=1,2,3,…,其中a≥2且a∈N*,b∈R.

(Ⅰ)若a1=b1,a2<b2,求数列{bn}的前n项和;

(Ⅱ)证明:当a=2,b=时,数列{bn}中的任意三项都不能构成等比数列;

(Ⅲ)设A={a1,a2,a3,…},B={b1,b2,b3,…},试问在区间[1,a]上是否存在实数b使得C=A∩B≠∅.若存在,求出b的一切可能的取值及相应的集合C;若不存在,试说明理由.

正确答案

解:(Ⅰ)因为a1=b1,所以a=a+1+b,b=-1,(1分)

由a2<b2,得a2-2a-1<0,

所以,(3分)

因为a≥2且a∈N*,所以a=2,(4分)

所以bn=3n-1,{bn}是等差数列,

所以数列{bn}的前n项和.(5分)

(Ⅱ)由已知,假设成等比数列,其中m,n,t∈N*,且彼此不等,

,(6分)

所以

所以

若m+t-2n=0,则3n2-3mt=0,可得m=t,与m≠t矛盾;(7分)

若m+t-2n≠0,则m+t-2n为非零整数,为无理数,

所以3n2-3mt为无理数,与3n2-3mt是整数矛盾.(9分)

所以数列{bn}中的任意三项都不能构成等比数列.

(Ⅲ)设存在实数b∈[1,a],使C=A∩B≠∅,

设m0∈C,则m0∈A,且m0∈B,

设m0=at(t∈N*),m0=(a+1)s+b(s∈N*),

则at=(a+1)s+b,所以

因为a,t,s∈N*,且a≥2,所以at-b能被a+1整除.(10分)

(1)当t=1时,因为b∈[1,a],a-b∈[0,a-1],

所以;(11分)

(2)当t=2n(n∈N*)时,a2n-b=[(a+1)-1]2n-b=(a+1)2n+-C2n1(a+1)+1-b,

由于b∈[1,a],所以b-1∈[0,a-1],0≤b-1<a+1,

所以,当且仅当b=1时,at-b能被a+1整除.(12分)

(3)当t=2n+1(n∈N*)时,a2n+1-b=[(a+1)-1]2n+1-b=(a+1)2n+1++C2n+11(a+1)-1-b,

由于b∈[1,a],所以b+1∈[2,a+1],

所以,当且仅当b+1=a+1,即b=a时,at-b能被a+1整除.(13分)

综上,在区间[1,a]上存在实数b,使C=A∩B≠∅成立,且当b=1时,C={y|y=a2n,n∈N*};当b=a时,C={y|y=a2n+1,n∈N}.

解析

解:(Ⅰ)因为a1=b1,所以a=a+1+b,b=-1,(1分)

由a2<b2,得a2-2a-1<0,

所以,(3分)

因为a≥2且a∈N*,所以a=2,(4分)

所以bn=3n-1,{bn}是等差数列,

所以数列{bn}的前n项和.(5分)

(Ⅱ)由已知,假设成等比数列,其中m,n,t∈N*,且彼此不等,

,(6分)

所以

所以

若m+t-2n=0,则3n2-3mt=0,可得m=t,与m≠t矛盾;(7分)

若m+t-2n≠0,则m+t-2n为非零整数,为无理数,

所以3n2-3mt为无理数,与3n2-3mt是整数矛盾.(9分)

所以数列{bn}中的任意三项都不能构成等比数列.

(Ⅲ)设存在实数b∈[1,a],使C=A∩B≠∅,

设m0∈C,则m0∈A,且m0∈B,

设m0=at(t∈N*),m0=(a+1)s+b(s∈N*),

则at=(a+1)s+b,所以

因为a,t,s∈N*,且a≥2,所以at-b能被a+1整除.(10分)

(1)当t=1时,因为b∈[1,a],a-b∈[0,a-1],

所以;(11分)

(2)当t=2n(n∈N*)时,a2n-b=[(a+1)-1]2n-b=(a+1)2n+-C2n1(a+1)+1-b,

由于b∈[1,a],所以b-1∈[0,a-1],0≤b-1<a+1,

所以,当且仅当b=1时,at-b能被a+1整除.(12分)

(3)当t=2n+1(n∈N*)时,a2n+1-b=[(a+1)-1]2n+1-b=(a+1)2n+1++C2n+11(a+1)-1-b,

由于b∈[1,a],所以b+1∈[2,a+1],

所以,当且仅当b+1=a+1,即b=a时,at-b能被a+1整除.(13分)

综上,在区间[1,a]上存在实数b,使C=A∩B≠∅成立,且当b=1时,C={y|y=a2n,n∈N*};当b=a时,C={y|y=a2n+1,n∈N}.

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题型:填空题
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填空题

数列an=,其前n项之和为,则n=______

正确答案

9

解析

解:∵an==

=

,解得:n=9.

故答案为:9.

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题型:填空题
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填空题

和式=______

正确答案

解析

解:和式=

故答案为:

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题型:填空题
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填空题

数列{an}的首项为a1=2,且,记Sn为数列{an}前n项和,则Sn=______

正确答案

解析

解:由题意可得

当n两式相减得,

从而有

数列 an从第二项开始的等比数列,公比为

∴Sn=a1+a2+a3+…+an=

故答案为:

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题型: 单选题
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单选题

已知数列{an}满足2an+1+an=0,a1=-2,则数列{an}的前10项和S10为(  )

A

B

C

D

正确答案

C

解析

解:由2an+1+an=0,

得2an+1=-an

又a1=-2,

故选:C.

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题型: 单选题
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单选题

设数列{an}是以2为首项,1为公差的等差数列,{bn}是以1为首项,2为公比的等比数列,则=(  )

A1033

B1034

C2057

D2058

正确答案

A

解析

解:∵数列{an}是以2为首项,1为公差的等差数列,

∴an=2+(n-1)×1=n+1,

∵{bn}是以1为首项,2为公比的等比数列,

∴bn=1×2n-1

依题意有:=1+2+23+25+…+29+10=1033,

故选A.

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题型:填空题
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填空题

设等比数列{an}的公比q≠1,Sn表示数列{an}的前n项的和,Tn表示数列{an}的前n项的乘积,Tn(k)表示{an}的前n项中除去第k项后剩余的n-1项的乘积,即Tn(k)=(n,k∈N+,k≤n),则数列的前n项的和是______(用a1和q表示)

正确答案

解析

解:∵等比数列{an}的公比q≠1,

Sn表示数列{an}的前n项的和,Tn表示数列{an}的前n项的乘积,

Tn(k)=(n,k∈N+,k≤n),

=

=

=,n>1

==,n>1

∵Sn=

=

=,n>1

数列的前n项的和

S=++…+

=

故答案为:

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题型:简答题
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简答题

(2015秋•石家庄期末)已知数列{an}的前n项和Sn=-(n∈N*).

(Ⅰ)求数列{an}的通项公式;

(Ⅱ)若bn=an•log3an,求数列{bn}的前n项和.

正确答案

解:(Ⅰ)因为Sn=-

当n≥2时,Sn-1=-

两式相减得:an=3n

因为a1=S1=3也满足.

综上,an=3n(n∈N*);

(Ⅱ)bn=an•log3an=3n•n,

则数列{bn}的前n项和Tn=1•3+2•9+3•27+…+3n•n,

3Tn=1•9+2•27+3•81+…+3n+1•n,

两式相减得:-2Tn=3+9+27+…+3n-3n+1•n

=-3n+1•n,

化简得:Tn=

解析

解:(Ⅰ)因为Sn=-

当n≥2时,Sn-1=-

两式相减得:an=3n

因为a1=S1=3也满足.

综上,an=3n(n∈N*);

(Ⅱ)bn=an•log3an=3n•n,

则数列{bn}的前n项和Tn=1•3+2•9+3•27+…+3n•n,

3Tn=1•9+2•27+3•81+…+3n+1•n,

两式相减得:-2Tn=3+9+27+…+3n-3n+1•n

=-3n+1•n,

化简得:Tn=

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题型:填空题
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填空题

函数f(x)=lnx在x=n(n∈N*)处的切线斜率为an,则a1a2+a2a3+a3a4+…+a2010a2011=______

正确答案

解析

解:∵,∴

∴a1a2+a2a3+a3a4+…+a2010a2011=

=1-

=

故答案:

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题型:简答题
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简答题

(2015秋•营山县校级月考)在数列{an}中,已知a1=-20,an+1=an+4(n∈N*).

(1)求数列{an}的通项公式和前n项和An

(2)若bn=(n∈N*),求数列{bn}的前n项Sn

正确答案

解:(1)∵数列{an}满足an+1=an+4(n∈N*),

∴数列{an}是以公差为4,以a1=-20为首项的等差数列.

故数列{an}的通项公式为an=-20+4(n-1)=4n-24,(n∈N*),

数列{an}的前n项和An=2n2-22n,(n∈N*),

(2)∵bn===-

∴前n项和公式Sn=1+…+-=1-=

解析

解:(1)∵数列{an}满足an+1=an+4(n∈N*),

∴数列{an}是以公差为4,以a1=-20为首项的等差数列.

故数列{an}的通项公式为an=-20+4(n-1)=4n-24,(n∈N*),

数列{an}的前n项和An=2n2-22n,(n∈N*),

(2)∵bn===-

∴前n项和公式Sn=1+…+-=1-=

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