- 数列
- 共2062题
对于数列,从中选取若干项,不改变它们在原来数列中的先后次序,得到的数列称为是原来数列的一个子数列. 某同学在学习了这一个概念之后,打算研究首项为
,公差为
的无穷等差数列
的子数列问题,为此,他取了其中第一项
,第三项
和第五项
.
(1) 若成等比数列,求
的值;
(2) 在,
的无穷等差数列
中,是否存在无穷子数列
,使得数列
为等比数列?若存在,请给出数列
的通项公式并证明;若不存在,说
明理由;
(3) 他在研究过程中猜想了一个命题:“对于首项为正整数,公比为正整数
(
)的无穷等比数 列
,总可以找到一个子数列
,使得
构成等差数列”. 于是,他在数列
中任取三项
,由
与
的大小关系去判断该命题是否正确. 他将得到什么结论?
正确答案
见解析
解析
解析:(1)由a32=a1a5,
即(a1+2d)2=a1(a1+4d),得d=0.
(2) 解:an=1+3(n-1),如bn=4n-1便为符合条件的一个子数列. …
因为bn=4n-1=(1+3)n-1=1+3+
32+…+
3n-1=1+3M, …………………..9分
这里M=+
3+…+
3n-2为正整数,
所以,bn=1+3M =1+3 [(M+1)-1]是{an}中的第M+1项,得证. ……………….11分
(注:bn的通项公式不唯一)
(3) 该命题为假命题.
由已知可得,
因此,,又
,
故 , 由于
是正整数,且
,则
,
又是满足
的正整数,则
,
,
所以,>
,从而原命题为假命题.
知识点
如果存在常数使得数列
满足:若
是数列
中的一项,则
也是数列
中的一项,称数列
为“兑换数列”,常数
是它的“兑换系数”
(1)若数列:是“兑换系数”为
的“兑换数列”,求
和
的值;
(2)若有穷递增数列是“兑换系数”为
的“兑换数列”,求证:数列
的前
项和
(3)已知有穷等差数列的项数是
,所有项之和是
,试判断数列
是否是“兑换数列”?如果是的,给予证明,并用
和
表示它的“兑换系数”;如果不是,说明理由.
正确答案
见解析
解析
(1)因为数列:是“兑换系数”为
的“兑换数列”
所以也是该数列的项,且
----------1分
故-------------------3分
即。 -------------------4分
(2)不妨设有穷数列
的项数为
因为有穷数列是“兑换系数”为
的“兑换数列”,
所以也是该数列的项,-------------------5分
又因为数列是递增数列
-------------------6分
则-------------------8分
故-------------------10分
(3)数列是“兑换数列”。证明如下:
设数列的公差为
,
因为数列
是项数为
项的有穷等差数列
若,则
即对数列中的任意一项
-------------------12分
同理可得:若,
也成立,
由“兑换数列”的定义可知,数列是 “兑换数列”;-------------------14分
又因为数列所有项之和是
,所以
,即
-------------------18分
知识点
已知数列是各项均不为
的等差数列,公差为
,
为其前
项和,且满足
,
,数列
满足
,
为数列
的前n项和。
(1)求、
和
;
(2)是否存在实数,使对任意的
,不等式
恒成立?若存在,请求出实数
的取值范围;若不存在,请说明理由。
正确答案
见解析
解析
(1).……………………………. 1分
,
,当
时,
不满足条件,舍去.因此
。……………………………. 4分
,
,
。
……………………………. 6分
(2),
…………………………. 8分
,当
时等号成立, …………………………. 10分
最小值为
, …………………………. 12分
因此。 ………………………. 14分
知识点
已知,点
在函数
的图象上,其中
(1)证明:数列是等比数列;
(2)设数列的前
项积为
,求
及数列
的通项公式;
(3)已知是
与
的等差中项,数列
的前
项和为
,求证:
。
正确答案
见解析。
解析
(1)证明:由已知,∴
∵,两边取对数,得
∴是等比数列,公比为2,首项为
(2)由(1)得,∴
∵
∴
(3)∵
(另法:
)
∴
显然,∴
又,∴
知识点
设,等差数列
中
,
,记
=
,令
,数列
的前n项和为
.
(1)求的通项公式和
;
(2)求证:;
(3)是否存在正整数,且
,使得
成等比数列?若存在,求出
的值,若不存在,说明理由.
正确答案
见解析
解析
解析:(1)设数列的公差为
,由
,
.解得
,
=3 , ……………2分
∴
……………4分
∵, ∴Sn=
=
.
……………6分
(2)
∴ ……………8分
∴ ……………10分
(3)由(2)知, ∴
,
,∵
成等比数列.
∴ ……………12分
即
当时,7
,
=1,不合题意;当
时,
,
=16,符合题意;
当时,
,
无正整数解;当
时,
,
无正整数解;
当时,
,
无正整数解;当
时,
,
无正整数解;
……………15分
当时,
,则
,而
,
所以,此时不存在正整数m,n,且1<m<n,使得成等比数列. ……………17分
综上,存在正整数m=2,n=16,且1<m<n,使得成等比数列. ……………18分[来源:Z,xx,k.Com]
另解:
(3)由(2)知, ∴
,
∵成等比数列. ∴
, ……………12分
取倒数再化简得
当时,
,
=16,符合题意; ……………14分
,
而,
所以,此时不存在正整数m、n , 且1<m<n,使得成等比数列. ……………17分
综上,存在正整数m=2,n=16,且1<m<n,使得成等比数列.
知识点
已知等差数列的公差
,它的前
项和为
,若
,且
,
,
成等比数列。
(1)求数列的通项公式;
(2)设数列的前
项和为
,求证:
。
正确答案
见解析
解析
(1)解:因为数列是等差数列,
所以,
,
依题意,有即
解得,
,
所以数列的通项公式为
(
)
(2)证明:由(1)可得,
所以,
所以
,
因为,所以
因为,所以数列
是递增数列,
所以,
所以,
知识点
已知数列中,
(1)求证数列不是等比数列,并求该数列的通项公式;
(2)求数列的前
项和
;
(3)设数列的前
项和为
,若
对任意
恒成立,求
的最小值。
正确答案
见解析
解析
(1),
不是等比数列;
……………2分
,
及
成等比数列,
公比为2, ……………6分
(2),
当为偶数时,
;……………8分
当为奇数时,
.……………10分
因此,……………12分
(3)
。 ……………13分
, ……………14分
因此不等式为 3(1-k2)
3(
-1)2
,
k
,即k
-(2
-1),
……………16分
F(n)=
-(2
-1)单调递减;
F(1)=
最大,
,即
的最小值为
。……………18分
知识点
定义数列:
,且对任意正整数
,有
.记数列
前
项和为
.
(1)求数列的通项公式与前
项和
;
(2)问是否存在正整数,使得
?若存在,则求出所有的正整数对
;若不存在,则加以证明.
正确答案
见解析。
解析
(1)对任意正整数,
,
.
所以数列是首项
,公差为
等差数列;数列
是首项
,公比为
的等比数列.
对任意正整数,
,
.
所以数列的通项公式
或
对任意正整数,
.
所以数列的前
项和为
.
或
(2)
,
从而,由
知
①当时,
,即
;·
②当时,
,即
;
③当时,
,则存在
,
使得
从而,得
,
,得
,即
.
综上可知,符合条件的正整数对只有两对:
与
知识点
已知函数(
为常数)。
(1)当时,在图中的直角坐标系内作出函数
的大致图像,并指出该函数所具备的基本性质中的两个(只需写两个)。
(2)设(
),当
,且
时,试判断数列
的单调性并由此写出该数列中最大项和最小项(可用
来表示不超过
的最大整数)。
(3)利用函数构造一个数列
,方法如下:对于给定的定义域中的
,令
,
,…,
(
,
),…
在上述构造过程中,若(
)在定义域中,则构造数列的过程继续下去;若
不在定义域中,则构造数列的过程停止,若可用上述方法构造出一个常数列
,求
的取值范围。
正确答案
见解析
解析
(1)当时,
。
图像如图(2分)
基本性质:(每个2分)
奇偶性:既非奇函数又非偶函数;
单调性:在和
上分别递增;
零点:;
最值:无最大、小值,(6分)
(2),
当,
时,数列单调递增,且此时
均大于
,
当,
时,数列单调递增,且此时
均小于
,(8分)
因此,数列中的最大项为,(10分)
最小项为,(12分)
(3)根据题意,只需当时,方程
有解,
亦即方程有不等于
的解,(14分)
将代入方程左边,得左边为
,故方程不可能有
的解,(16分)
由,解得
或
,
即实数的取值范围是
,(18分)
知识点
已知且
,数列
是首项与公比均为
的等比数列,数列
满足
(
)。
(1)若,求数列
的前
项和
;
(2)若对于,总有
,求
的取值范围。
正确答案
见解析
解析
(1)由已知有,
.………………2分
,
,………………5分
所以,
. …………………………………8分
(2)即
.由
且
得
.12分
所以或
………………………………13分
即或
对任意
成立,………………………15分
而,且
,所以
或
.…………… 18分
知识点
由等式是虚数单位
成立的所有正整数
,按从小到大顺序排列所形成的数列记为
,
是数列
的前
项和,且数列
满足关系:
N
.
(1)试求数列和
的通项公式;
(2)若甲数列的每一项都是乙数列的项,且乙数列中至少有一项不是甲数列的项,则称甲数列是乙数列的真子数列.试证明:数列是数列
的真子数列。
正确答案
见解析
解析
(1)解:由,由复数相等的条件得
因而数列
的通项公式为
由得:
,即
(2)即对任意的,
,注意到
必为偶数,记
,
这表明对任意的,必存在
,使得
,则数列
的每一项都是数列
的项;
而对于,若存在
使得
,则
,此方程的
在
上无解,这表明数列
中至少有第三项
不是数列
中的项,因而数列
是数列
的真子数列。
知识点
数列{an}是公差不为0的等差数列,且a1,a3,a7为等比数列{bn}的连续三项,则数列{bn}的公比为( )
正确答案
解析
设数列{an}的公差为d(d≠0),由a32=a1a7得(a1+2d)2=a1(a1+6d)⇒a1=2d,
故,
故选 C。
知识点
已知数列{an}是等差数列,a3=5,a5=9.数列{bn}的前n项和为Sn,且。
(1)求数列{an}和{bn}的通项公式;
(2)若cn=an•bn,求数列{cn}的前n项和 Tn。
正确答案
见解析。
解析
(1)法一:设数列的公差为d
由题意可得
解得a1=1,d=2
∴an=1+2(n﹣1)=2n﹣1
法二:设数列的公差是d
∴=
∴an=a5+2(n﹣5)=9+2n﹣10=2n﹣1
∵
当n=1时,
∴b1=
当n≥2时,bn=sn﹣sn﹣1=
=
∴
∴数列{bn}是以为首项,以
为公比的等比数列
∴bn==
(2)cn=an•bn=
∴
=
lll
两式相减可得,=
=
=
知识点
已知数列是首项为
的等比数列,且满足
.
(1)求常数的值和数列
的通项公式;
(2)若抽去数列中的第一项、第四项、第七项、……、第
项、……,余下的项按原来的顺序组成一个新的数列
,试写出数列
的通项公式;
(3) 在(2)的条件下,试求数列的前
项和
的表达式。
正确答案
见解析
解析
(1)解:由得
,
,
又因为存在常数,使得数列
为等比数列,
则即
,所以
.
故数列为首项是2,公比为2的等比数列,即
.
此时也满足,则所求常数
的值为1且
.
(2)解:由等比数列的性质得:
(i)当时,
;
(ii) 当时,
,
所以.
(3)解:注意到是首项
、公比
的等比数列,
是首项
、公比
的等比数列,则
(i)当时,
;
(ii)当时,
.
即.
知识点
数列的首项
,前
项和为
,对任意的
,点
,
都在二次函数
的图像上,数列
满足
.
(1)求证:数列是等差数列,并求数列
的通项公式;
(2)令,
,求对
,
都成立的最小正整数
.
正确答案
见解析。
解析
(1)证明:∵,∴
∴点都在二次函数
的图像上,
,解得:
∴
则时,
∴;
又也适合,所以
,则
∴数列是首项为1,公差为1的等差数列
又,∴
(2)
∴
∴
两式相减,得:,∴
∵
知识点
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