- 数列前n项和
- 共2492题
若{an}是一个各项都为正数的无穷递增等比数列,a1和a3是方程x2-5x+4=0的两个根,求此数列的通项公式an与前n项和Sn.
正确答案
解:解方程得a1=1,a3=4,
设公比为q,由a3=a1q2得4=q2,q=2,
所以通项为an=a1qn-1=2n-1,
前n项和为Sn==2n-1.
解析
解:解方程得a1=1,a3=4,
设公比为q,由a3=a1q2得4=q2,q=2,
所以通项为an=a1qn-1=2n-1,
前n项和为Sn==2n-1.
已知数列{an}满足a1=3,an+1=3an+3n+1,数列{bn}满足bn=an,存在m∈N*,使得对任意的n∈N*,不等式bn≤bm恒成立,则m的值是______.
正确答案
16
解析
解:∵数列{an}满足a1=3,an+1=3an+3n+1,
∴-
=1,
∴数列是等差数列,首项为1,公差为1.
∴=1+n-1=n,
∴an=n•3n.
∴bn=an=
•3n.
bn+1-bn=3n,
当n≤15时,bn+1>bn;当n≥16时,bn+1<bn.
∴当n=16时,bn取得最大值.
即存在m=16,使得对任意的n∈N*,不等式bn≤bm恒成立,
故答案为:16.
定义:min{a1,a2,a3,…,an}表示a1,a2,a3,…,an中的最小值.若定义f(x)=min{x,5-x,x2-2x-1},对于任意的n∈N*,均有f(1)+f(2)+…+f(2n-1)+f(2n)≤kf(n)成立,则常数k的取值范围是______.
正确答案
解析
解:∵f(x)=min{x,5-x,x2-2x-1},
∴当n=1时,f(1)=-2,f(2)=-1;
∴f(1)+f(2)≤kf(1),即-3≤-2k,
解得:k≤;
当n=2时,f(3)=min{3,5-3,32-2×3-1}=2,f(4)=1,
∴f(1)+f(2)+f(3)+f(4)≤kf(2),即-2-1+2+1≤k×(-1),
解得:k≤0;
当n=3时,f(5)=0,f(6)=-1,f(1)+f(2)+…+f(5)+f(6)=-1≤kf(3)=2k,
解得:k≥-;
同理可得,当n=4时,f(7)=-2,f(8)=-3,依题意,可解得k≥-6;
当n=5时,f(9)=-4,f(10)=-5,同理解得k∈R;
当n=6时,f(11)=-6,f(12)=-7,依题意得k≤15;
…
∵对于任意的n∈N*,均有f(1)+f(2)+…+f(2n-1)+f(2n)≤kf(n)成立,
∴常数k的取值范围是[-,0].
故答案为:[-,0].
己知函数f(x)=,{an}为a1=1,d=2的等差数列,则f(a1)+f(a2)+f(a3)+…+f(a10)=______.
正确答案
100
解析
解:∵{an}为a1=1,d=2的等差数列,
∴an=1+2(n-1)=2n-1.
又f(x)=,
∴f(x)+f(20-x)=
=.
∴f(a1)+f(a2)+f(a3)+…+f(a10)
=f(1)+f(3)+…+f(17)+f(19)
=5×20=100.
故答案为:100.
数列9,99,999,…的前n项的和为______.
正确答案
解析
解:由数列9,99,999,…可得通项公式an=10n-1.
∴此数列的前n项的和=10+102+…+10n-n
=-n
=.
故答案为.
已知函数y=f(x)的图象经过坐标原点,且f(x)=x2-x+b,数列{an}的前n项和Sn=f(n)(n∈N*).
(1)求数列{an}的通项公式;
(2)设Pn=a1+a4+a7+…+a3n-2,Qn=a10+a12+a14+…+a2n+8,其中n∈N*,试比较Pn与Qn的大小,并证明你的结论;
(3)若数列{bn}满足an+log3n=log3bn,求数列{bn}的前n项和Tn.
正确答案
解:(1)由f(x)=x2-x+b(b∈R),
y=f(x)的图象过原点,即b=0,
则f(x)=x2-x,Sn=n2-n,
当n≥2时,an=Sn-Sn-1=2n-2,
又因为a1=S1=0适合an=2n-2
所以数列{an}的通项公式为an=2n-2(n∈N*);
(2)a1,a4,a7,…,a3n-2组成以0为首项6为公差的等差数列,
所以Pn=•6=3n(n-1),
a10,a12,a14,…,a2n+8组成以18为首项4为公差的等差数列,
所以Qn=18n+•4=2n2+16n,
故Pn-Qn=3n2-3n-2n2-16n=n2-19n=n(n-19),
所以,对于正整数n,当n≥20时,Pn>Qn;
当n=19时,Pn=Qn;
当n≤18时,Pn<Qn.
(3)由an+log3n=log3bn得:bn=n•=n•32n-2,
所以Tn=b1+b2+b3+…+bn=30+2•32+3•34+…+n•32n-2①
所以9Tn=32+2•34+3•36+…+n•32n②
②-①得:8Tn=n•32n-(1+32+34+36++32n-2)=n•32n-
所以Tn=-
=
.
解析
解:(1)由f(x)=x2-x+b(b∈R),
y=f(x)的图象过原点,即b=0,
则f(x)=x2-x,Sn=n2-n,
当n≥2时,an=Sn-Sn-1=2n-2,
又因为a1=S1=0适合an=2n-2
所以数列{an}的通项公式为an=2n-2(n∈N*);
(2)a1,a4,a7,…,a3n-2组成以0为首项6为公差的等差数列,
所以Pn=•6=3n(n-1),
a10,a12,a14,…,a2n+8组成以18为首项4为公差的等差数列,
所以Qn=18n+•4=2n2+16n,
故Pn-Qn=3n2-3n-2n2-16n=n2-19n=n(n-19),
所以,对于正整数n,当n≥20时,Pn>Qn;
当n=19时,Pn=Qn;
当n≤18时,Pn<Qn.
(3)由an+log3n=log3bn得:bn=n•=n•32n-2,
所以Tn=b1+b2+b3+…+bn=30+2•32+3•34+…+n•32n-2①
所以9Tn=32+2•34+3•36+…+n•32n②
②-①得:8Tn=n•32n-(1+32+34+36++32n-2)=n•32n-
所以Tn=-
=
.
已知{an}的前n项之和为Sn,a1=1,Sn=2an+1,则Sn=______.
正确答案
解析
解:由Sn=2an+1,得Sn=2(Sn+1-Sn),即3Sn=2Sn+1,
又a1=1,所以Sn≠0,
则,
所以{Sn}为以1为首项、为公比的等比数列,
所以,
故答案为:.
数列{an}的前n项和为Sn,a1=1,an+1=2Sn+1,等差数列{bn}满足b3=3,b5=9,
(1)分别求数列{an},{bn}的通项公式;
(2)若对任意的n∈N*,恒成立,求实数k的取值范围.
正确答案
解:(1)由an+1=2Sn+1①
得an=2Sn-1+1②,
①-②得an+1-an=2(Sn-Sn-1),
∴an+1=3an(n≥2)
又a2=3,a1=1也满足上式,
∴an=3n-1;(3分)
b5-b3=2d=6∴d=3
∴bn=3+(n-3)×3=3n-6;(6分)
(2),
∴对n∈N*恒成立,
∴对n∈N*恒成立,(8分)
令,
,
当n≤3时,cn>cn-1,当n≥4时,cn<cn-1,(10分)
,
所以实数k的取值范围是(12分)
解析
解:(1)由an+1=2Sn+1①
得an=2Sn-1+1②,
①-②得an+1-an=2(Sn-Sn-1),
∴an+1=3an(n≥2)
又a2=3,a1=1也满足上式,
∴an=3n-1;(3分)
b5-b3=2d=6∴d=3
∴bn=3+(n-3)×3=3n-6;(6分)
(2),
∴对n∈N*恒成立,
∴对n∈N*恒成立,(8分)
令,
,
当n≤3时,cn>cn-1,当n≥4时,cn<cn-1,(10分)
,
所以实数k的取值范围是(12分)
设(1+x)+(1+x)2+(1+x)3+…+(1+x)n=a0+a1x+a2x2+…+anxn,当a0+a1+a2+…+an=254时,n等于( )
正确答案
解析
解:∵(1+x)+(1+x)2+(1+x)3+…+(1+x)n=a0+a1x+a2x2+…+anxn
∴令x=1得2+22+23+…+2n=a0+a1+a2+…+an,
而a0+a1+a2+…+an=254==2n+1-2,
∴n=7
故答案为:C
在等差数列{an}中,Sn为其前n项和(n∈N*),且a3=5,S3=9.
(Ⅰ)求数列{an}的通项公式;
(Ⅱ)设,求数列{bn}的前n项和Tn.
正确答案
解:(Ⅰ)由已知条件得…(2分)
解得a1=1,d=2,…(4分)
∴an=2n-1.…(6分)
(Ⅱ)由(Ⅰ)知,an=2n-1,
∴bn==
=
(
-
),…(9分)
∴Tn=b1+b2+…+bn=[(1-
)+(
-
)+…+(
-
)]
=(1-
)
=.…(12分)
解析
解:(Ⅰ)由已知条件得…(2分)
解得a1=1,d=2,…(4分)
∴an=2n-1.…(6分)
(Ⅱ)由(Ⅰ)知,an=2n-1,
∴bn==
=
(
-
),…(9分)
∴Tn=b1+b2+…+bn=[(1-
)+(
-
)+…+(
-
)]
=(1-
)
=.…(12分)
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