- 数列的概念与简单表示法
- 共4462题
如图展示了一个由区间(0,1)到实数集R的映射过程:区间(0,1)中的实数m对应数轴上的点M,如图1;将线段AB围成一个圆,使两端点A,B恰好重合,如图2;再将这个圆放在平面直角坐标系中,使其圆心在y轴上,点A的坐标为(0,1),如图3.图3中直线AM与x轴交于点N(n,0),则m的像就是n,记作f(m)=n.则在下列说法中正确命题的个数为( )
①f()=1;②f(x)为奇函数;③f(x)在其定义域内单调递增;④f(x)的图象关于点(
,0)对称.
正确答案
(1)定义“等和数列”:在一个数列中,如果每一项与它的后一项的和都为同一个常数,那么这个数列叫做等和数列,这个常数叫做该数列的公和。如果等和数列{an}的首项a1=a,公和为m,试归纳a2,a3,a4的值,猜想{an}的通项公式;
(2)类比“等和数列”猜想“等积数列”{bn}的首项b1=b,公积为p的通项公式;
(3)利用(1)和(2)探究是否存在一个数列既是“等和数列”;又是“等积数列”,并举例说明.
正确答案
解:(1),
通项公式为;
(2)等积数列的通项公式为。
(3)由(1)和(2)一个数列既是“等和数列”;又是“等积数列”;必须奇数项相同即a=b,
同时偶数项也相同即,
例如,不妨取a=b=1,则p=m-1,
即常数列既是“等和数列”;又是“等积数列”。
已知An(an,bn)(n∈N*)是曲线y=ex上的点,a1=a,Sn是数列{an}的前n项和,且满足:
,n=2,3,4,…
(Ⅰ)证明数列是常数数列;
(Ⅱ)确定a的取值集合M,使a∈M时,数列{an}是单调递增数列;
(Ⅲ)证明当a∈M时,弦AnAn+1(n∈N*)的斜率随n单调递增。
正确答案
解:(Ⅰ)当n≥2时,由已知得,
因为, …………①
于是, …………②
由②-①得, …………③
于是, …………④
由④-③得, …………⑤
所以(n≥2)是常数列。
(Ⅱ)由①有,
由③有,
而⑤表明:数列分别是以a2、a3为首项,6为公差的等差数列,
所以,
数列是单调递增数列
对任意的k∈N*成立
,
即所求a的取值集合是。
(Ⅲ)弦,
任取x0,设函数,
记,
当上为增函数,
当上为减函数,
所以,从而f′(x)>0,
所以f(x)在上都是增函数;
由(Ⅱ)知,当a∈M时,数列单调递增,
取;
取;
所以的斜率随n单调递增。
已知各项均为正数的数列{an}的前n项和为Sn,满足,且a1,a2,a7依次是等比数列{bn}的前三项.
(1)求数列{an}及{bn}的通项公式;
(2)是否存在常数a>0且a≠1,使得数列是常数列?若存在,求出a的值;若不存在,说明理由.
正确答案
解:(1)∵8Sn=an2+4an+3,①
∴8a1=a12+4a1+3.
解之,得a1=1,或a1=3.
又8Sn﹣1=an﹣12+4an﹣1+3(n≥2),②
由①﹣②,得 8an=(an2﹣an﹣12)+4(an﹣an﹣1),
即(an+an﹣1)(an﹣an﹣1﹣4)=0.
∵各项均为正数则an+an﹣1>0,
∴an﹣an﹣1=4(n≥2).
当a1=1时,a2=5,a7=25.a1,a2,a7成等比数列,
∴an=4n﹣3,bn=5n﹣1
当a1=3时,a2=7,a7=27,有 不构成等比数列,舍去.
(2)满足条件的a存在,a=
由(1)知,an=4n﹣3,bn=5n﹣1从而an﹣logabn=4n﹣3﹣loga5n﹣1=(4﹣loga5)n﹣3+loga5
由题意得4﹣loga5=0
∴a=
已知下列数列:
(1)2 000,2 004,2 008,2 012;
(2)0,;
(3)1,;
(4)1,;
(5)1,0, -1,…,sin,…;
(6)3,3,3,3,3,3
其中,有穷数列是( ),无穷数列是( ),递增数列是( ),递减数列是( ),常数列是( ),摆动数列是( ),周期数列是( )。(将合理的序号填在横线上)
正确答案
(1)(6);(2)(3)(4)(5);(1)(2);(3);(6);(4)(5);(5)
数列{an}满足:an+1=3an-3an2,n=1,2,3,…。
(Ⅰ)若数列{an}为常数列,求a1的值;
(Ⅱ)若a1=,求证:
;
(Ⅲ)在(Ⅱ)的条件下,求证:数列{a2n}单调递减。
正确答案
(Ⅰ)解:因为数列为常数列,
所以,
,
,
由n的任意性知,或
。
(Ⅱ)证明:用数学归纳法证明,
①当n=1时,,符合上式;
②假设当n=k(k≥1)时,,
因为, 所以
,即
,
从而,即
,
因为,
所以,当n=k+1时,成立,
由①,②知,。
(Ⅲ)证明:因为
(n≥2),
所以只要证明,
由(Ⅱ)知,,
所以只要证明,
即证明,
令,
,
所以函数f(x)在R上单调递增;
因为,
所以,,即
成立,
故,所以数列
单调递减。
设Sn为数列{an}的前n项和(n=1,2,3,……)。按如下方式定义数列 {an}:a1=m(m∈N*),对任意k∈N*,k>1,设ak为满足0≤ak≤k-1的整数,且k整除Sk,
(Ⅰ)当m=9时,试给出{an}的前6项;
(Ⅱ)证明:k∈N*,有;
(Ⅲ)证明:对任意的m,数列{an} 必从某项起成为常数列。
正确答案
解:(Ⅰ)m=9时,数列为9,1,2,0,3,3,3,3,
即前六项为9,1,2,0,3,3。
(Ⅱ);
(Ⅲ),
由(Ⅱ)可得,
为定值且
单调不增,
∴数列必将从某项起变为常数,
不妨设从l项起为常数,则
,
于是,
所以,
所以{an}当n≥l+1时成为常数列。
已知函数(x≠-1,x∈R),数列{an}满足a1=a(a≠-1,x∈R),an+1=f(an)(n∈N*),
(1)若数列{an}是常数列,求a的值;
(2)当a1=4时,记bn=(n∈N*),证明数列{bn}是等比数列,并求
。
正确答案
解:(1)∵,
数列{an}是常数列,
∴,
∴所求实数a的值是1或2.
(2)∵,
∴,
∴数列{bn}是以为首项,公比为
的等比数列,
于是,
由,
∴。
设Sn是数列{an}(n∈N*)的前n项和,a1=a,且Sn2=3n2an+Sn-12,an≠0,n=2,3,4,…。
(1)证明数列{an+2-an}(n≥2)是常数数列;
(2)试找出一个奇数a,使以18为首项,7为公比的等比数列{bn}(n∈N*)中的所有项都是数列{an}中的项,并指出bn是数列{an}中的第几项。
正确答案
解:(1)当时,由已知得
因为,
所以 ①
于是 ②
由②-①得: ③
于是 ④
由④-③得: ⑤
即数列(
)是常数数列。
(2)由①有,
所以
由③有,
所以,
而⑤表明:数列和分别
是以
,
为首项,6为公差的等差数列
所以,
,
由题设知,
当a为奇数时,为奇数,而
为偶数,
所以不是数列
中的项,
只可能是数列
中的项
若是数列
中的第
项,由
得,
,取
,得
,此时
,
由,得
,
,
从而是数列
中的第
项。
已知数列{an}满足an+1=|an-1|(n∈N*),
(1)若,求an;
(2)是否存在a1,n0(a1∈R,n0∈N*),使当n≥n0(n∈N*)时,an恒为常数。若存在,求a1,n0,否则说明理由;
(3)若a1=a∈(k,k+1)(k∈N*),求{an}的前3k项的和S3k(用k,a表示)。
正确答案
解:(1),
∴时,
,其中k∈N*。
(2)因为存在,
所以,当时,
,
①若,则
,此时只需:
,
故存在;
②若,不妨设
,易知,
,
∴,
∴时,
;
③若,不妨设
,易知
,
∴,
∴,∴
则
,
故存在三组和
:
时,
;
时,
;
时,
,其中
。
(3)当时,
易知,,
,
,
∴
。
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