- 数列与不等式的综合
- 共81题
,
正确答案
解析
略
知识点
已知集合是正整数的一个排列,函数
对于,定义:,,称为的满意指数,排列为排列的生成列。
(1)当时,写出排列的生成列;
(2)证明:若和为中两个不同排列,则它们的生成列也不同;
(3)对于中的排列,进行如下操作:将排列从左至右第一个满意指数为负数的项调至首项,其它各项顺序不变,得到一个新的排列,证明:新的排列的各项满意指数之和比原排列的各项满意指数之和至少增加。
正确答案
见解析
解析
(1)解:当时,排列的生成列为。 ………………3分
(2)证明:设的生成列是;的生成列是与。
从右往左数,设排列与第一个不同的项为与,即:,,,,。
显然 ,,,,下面证明:。 ………………5分
由满意指数的定义知,的满意指数为排列中前项中比小的项的个数减去比大的项的个数。
由于排列的前项各不相同,设这项中有项比小,则有项比大,从而。
同理,设排列中有项比小,则有项比大,从而。
因为 与是个不同数的两个不同排列,且,
所以 , 从而 。
所以排列和的生成列也不同。 ………………8分
(3)证明:设排列的生成列为,且为中从左至右第一个满意指数为负数的项,所以 。 ………………9分
依题意进行操作,排列变为排列,设该排列的生成列为。 ………………10分
所以
。
所以,新排列的各项满意指数之和比原排列的各项满意指数之和至少增加。………………13分
知识点
数列中,,是前项和,且.
(1)求数列的通项公式;
(2)若,求数列的前项和,并比较与2的大小;
正确答案
见解析。
解析
(1)
知识点
设数列满足:。
(1)证明:对恒成立;
(2)令,判断与的大小,并说明理由。
正确答案
见解析。
解析
(1)证法一:当时,,不等式成立,
假设时,成立,
当时,。
时,成立。
综上由数学归纳法可知, 对一切正整数成立。
证法二:当时,,结论成立;
假设时结论成立,即.
当时,由函数的单增性和归纳假设有
,
因此只需证:,
而这等价于,
显然成立,所以当时,结论成立;
综上由数学归纳法可知,对一切正整数成立,
(2),证法如下:
证法一:,
,
又显然,故成立。
证法二:
(由(1)的结论)]
,
所以。
证法三:
,
故,因此 。
知识点
已知在等比数列.
(1)若数列满足,求数列的通项公式;
(2)求数列的前n项和.
正确答案
见解析。
解析
知识点
已知各项均为正数的数列{an}前n项和为Sn,(p – 1)Sn = p2 – an,n∈N*,p > 0且p≠1,数列{bn}满足bn = 2logpan。
(1)求an,bn;
(2)若p =,设数列的前n项和为Tn,求证:0 < Tn≤4;
(3)是否存在自然数M,使得当n > M时,an > 1恒成立?若存在,求出相应的M;若不存在,请说明理由。
正确答案
见解析。
解析
(1)由(p – 1)Sn = p2 – an (n∈N*) ①
由(p – 1)Sn – 1 = p2 – an – 1 ②
① – ②得(n≥2)
∵an > 0 (n∈N*)
又(p – 1)S1 = p2 – a1,∴a1 = p
{an}是以p为首项,为公比的等比数列
an = p
bn = 2logpan = 2logpp2 – n
∴bn = 4 – 2n
(2)证明:由(1)知,bn = 4 – 2n,an = p2 – n
又由条件p =得an = 2n – 2
∴Tn = ①
②
① – ②得
= 4 – 2 ×
= 4 – 2 ×
∴Tn =
Tn – Tn – 1 =
当n > 2时,Tn – Tn – 1< 0
所以,当n > 2时,0 < Tn≤T3 = 3
又T1 = T2 = 4,∴0 < Tn≤4。
(3)解:若要使an > 1恒成立,则需分p > 1和0 < p < 1两种情况讨论
当p > 1时,2 – n > 0,n < 2
当0 < p < 1时,2 – n < 0,n > 2
∴当0 < p < 1时,存在M = 2
当n > M时,an > 1恒成立。
知识点
已知是首项为,公差为1的等差数列,,若对任意的,都有成立,则实数的取值范围是________.
正确答案
解析
略
知识点
已知数列是以3为公差的等差数列,是其前n项和,若是数列中的唯一最小项,则数列的首项的取值范围是
正确答案
解析
略
知识点
各项均为正数的等比数列{an}中,已知a1=2,a5= 512,Tn是数列{log2an}的前n项和。
(1)求数列{an}的通项公式;
(2)求Tn;
(3)求满足的最大正整数n的值。
正确答案
见解析。
解析
知识点
已知等差数列的前项和为.
(1)若,,求的通项公式;
(2)若,解关于的不等式.
正确答案
(1)
(2) ,
解析
(1)设的公差为
因为, ……………………2分
所以 ……………………4分
所以 所以 ……………………6分
(2)因为
当时,
所以, ……………………9分
又时,
所以 ……………………10分
所以 所以,即
所以或,所以, ……………………13分
知识点
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