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题型:简答题
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简答题

已知函数f(x)=x2+x-1,α,β是方程f(x)=0的两个根(α>β),f'(x)是f(x)的导数,设a1=1,an+1=an-(n=1,2,…)。

(1)求α、β的值;

(2)证明:对任意的正整数n,都有an>α;

(3)记bn=ln(n=1,2,…),求数列{bn}的前n项和Sn

正确答案

解:(1)由方程x2+x-1=0解得方程的根为

又∵α,β是方程的两个实根,且α>β

(2)∵

下面用数学归纳法证明当n≥1时,an-α>0成立

①当n=1时

命题成立;

②假设n=k(k≥1)时命题成立,即ak-α>0,

此时有ak>α>0

则当n=k+1时,

命题成立,根据数学归纳法可知,对任意的正整数n,有an-α>0。

(3)根据(2)同理可得,对任意的正整数n有

仍由(2)知,对任意的正整数n,

于是对任意的正整数n,

即数列{bn}是首项为b1,公比为2的等比数列,故数列{bn}前n项之和为

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简答题

已知数列{an}中,a1=1,an+1=c-

(1)设c=,bn=,求数列{bn}的通项公式;

(2)求使不等式an<an+1<3成立的c的取值范围。

正确答案

解:(1)

,即

,故

所以是首项为,公比为4的等比数列

(2)a1=1,a2=c-1,由a2>a1得c>2

用数学归纳法证明:当c>2时,an<an+1 (i)当n=1时,a2=c->a1,命题成立;

(ii)设当n=k时,ak<ak+1,则当n=k+1时

故由(i)(ii)知当c>2时,an<an+1当c>2时,令

得an<α

时,an<α≤3

时,α>3,且1≤an<a,于是

时,α-an+1<α-3,an+1>3

因此不符合要求

所以c的取值范围是

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简答题

已知a>0,数列{an}满足a1=a,an+1=a+,n=1,2,…。

(1)已知数列{an}极限存在且大于零,求A=(将A用a表示);

(2)设bn=an-A,n=1,2,…,证明:

(3)若|bn|≤对n=1,2,…都成立,求a的取值范围。

正确答案

解:(1)由存在,且,对两边取极限得

,解得

(2)由

对n=1,2,3,…都成立。

(3)令,得

,解得

现证明当时,对n=1,2,3,…都成立

(i)当n=1时结论成立(已验证)

(ii)假设当n=k(k≥1)时结论成立,即

那么

故只须证明,即证成立

由于

而当时,

,即

故当时,

即n=k+1时结论成立

根据(i)和(ii)可知结论对一切正整数都成立

对n=1,2,3,…都成立的a的取值范围为

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简答题

已知数列{an}的各项都是正数,且满足:a0=1,an+1=an(4-an),n∈N,

(1)证明an<an+1<2,n∈N;

(2)求数列{an}的通项公式an

正确答案

解:(1)用数学归纳法证明:

1°当n=1时,

,命题正确;

2°假设n=k时有

则n=k+1时,

∴n=k+1时命题正确;

由1°、2°知,对一切n∈N时有

(2)下面来求数列的通项:

所以

又bn=-1,

所以,即

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简答题

已知数列{an}的前n项和为Sn,且a1=4,Sn=nan+2-(n≥2,n∈N*)

(1)求数列{an}的通项公式;

(2)设数列{bn}满足:b1=4,且bn+1=bn2-(n-1)bn-2(n∈N*),求证:bn>an(n≥2,n∈N*);

(3)求证:(n≥2,n∈N*)

正确答案

解:(1)当n≥3时,

可得

可得

(2)1°当n=2时,不等式成立;

2°假设当n=k(k≥2,k∈N*)时,不等式成立,即

那么,当n=k+1时,

所以当n=k+1时,不等式也成立;

根据(1°),(2°)可知,当n≥2,n∈N*时,

(3)设f(x)=ln(1+x)-x,

∴f(x)在(0,+∞)上单调递减,∴f(x)

∵当n≥2,n∈N*时,

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简答题

把正奇数列{2n-1}中的数按上小下大,左小右大的原则排列成如图“三角形”所示的数表。设是位于这个三角形数表中从上往下数第行,从左向右数第个数。

(1)若,求m,n的值;

(2)已知函数的反函数为,若记三角形数表中从上往下数第n行各数的和为

①求数列的前n项的和

②令,设的前n项之积为,求证:

正确答案

解:(1)∵

∴2009是正奇数列的第1005个数。

前m-1行共有个数,

前m行共有个数。

,解得m=45,

前44行共有个数,故n=15。

(2)①由,得

∵第n行第1个数为

两式相减,得

即证:

先证

1°当n=1时,显然成立;

2°假设n=k时,

则当n=k+1时,

即当n=k+1时,结论成立。

由1°,2°知,成立,

从而

     

得证。

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简答题

已知数列{xn}满足x1=4,xn+1=

(Ⅰ)求证:xn>3;

(Ⅱ)求证:xn+1<xn

(Ⅲ)求数列{xn}的通项公式。

正确答案

(Ⅰ) 证明:用数学归纳法证明

1)当n=1时,,所以结论成立;

2)假设n=k(n≥1)时结论成立,即

所以

即n=k+1时,结论成立;

由1)2)可知对任意的正整数n,都有

(Ⅱ)证明:

因为

所以

所以

(Ⅲ)解:

所以

所以

,则数列{an}是首项为1,公比为2的等比数列,

所以

所以

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简答题

在单调递增数列{an}中,a1=2,不等式(n+1)an≥na2n对任意n∈N*都成立,

(Ⅰ)求a2的取值范围;

(Ⅱ)判断数列{an}能否为等比数列?说明理由;

(Ⅲ)设,求证:对任意的n∈N*,

正确答案

(Ⅰ)解:因为{an}是单调递增数列,所以

令n=1,,所以

(Ⅱ)证明:数列{an}不能为等比数列。

用反证法证明:假设数列{an}是公比为q的等比数列,

因为{an}单调递增,所以q>1,

因为n∈N*,(n+1)an≥na2n都成立,

所以n∈N*,, ①

因为q>1,所以,使得当时,

因为(n∈N*),

所以,当时,,与①矛盾,故假设不成立。

(Ⅲ)证明:观察:,…,

猜想:

用数学归纳法证明:

(1)当n=1时,成立;

(2)假设当n=k时,成立;

当n=k+1时,

所以

根据(1)(2)可知,对任意n∈N*,都有,即

由已知得

所以

所以当n≥2时,

因为

所以对任意n∈N*,

对任意n∈N*,存在m∈N*,使得

因为数列{an}单调递增,所以

因为

所以

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简答题

已知数列的前n项和

(1)令,求证:数列是等差数列,并求数列的通项公式。

(2)令,试比较的大小,并予以证明。

正确答案

解:(1)在中,

令n=1,可得,即

所以

所以,即

于是,所以

(2)由(1)得

所以,                       ①

             ②

由①-②得,

所以

于是确定的大小关系等价于比较2n与2n+1的大小。

 猜想当n=1,2时,2n<2n+1,

当n≥3时,2n>2n+1,

下面用数学归纳法证明:

当n=3时,显然成立;

则当n=k+1时,

所以当n=k+1时,猜想也成立。

于是,当n≥3,n∈N*时,2n>2n+1成立,

 综上所述,当n=1,2时,

                  当n≥3时,

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简答题

数列{an}满足a1=1,a2=2,an+2=(1+cos2)an+sin2,n=1,2,3,…。

(1)求a3,a4并求数列{an}的通项公式;

(2)设,Sn=b1+b2+…+bn,证明:当n≥6时,|Sn-2|<

正确答案

解:(1)因为

所以

一般地当时,=

所以数列是首项为1、公差为1的等差数列,因此

时,

所以数列是首项为2、公比为2的等比数列,因此

故数列的通项公式为

(2)由(1)知 ①

 ②

①-②得,

所以

要证明当时,成立,只需证明当时,成立

①当n=6时,成立

②假设当时不等式成立,即

则当n=k+1时,

由①②所述,当n≥6时,

即当n≥6时,

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简答题

已知各项均为正数的数列{an}满足an+12=2an2+anan+1,且a2+a4=2a3+4,其中n∈N*,

(Ⅰ)求数列{an}的通项公式;

(Ⅱ)设数列{bn}的前n项和为Tn,令bn=an2,其中n∈N*,试比较的大小,并加以证明。

正确答案

解:(Ⅰ)因为

即(an+1+an)(2an-an+1)=0,

又an>0,

所以有2an-an+1=0,

所以,2an=an+1

所以数列{an}是公比为2的等比数列, 

由a2+a4=2a3+4,得2a1+8a1=8a1+4,解得:a1=2,

故数列{an}的通项公式为

(Ⅱ)因,所以,

即数列{bn}是首项为4,公比为4的等比数列,

所以,

猜想:

①当n=1时,,上面不等式显然成立;

②假设当n=k时,不等式成立,

当n=k+1时,

综上①②对任意n∈N*均有

所以对于任意n∈N*均有

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简答题

已知数列{an},{bn}与函数f(x),g(x),x∈R满足条件:an=bn,f(bn)=g(bn+1)(n∈N*)。

(1)若f(x)≥tx+1,t≠0,t≠2,g(x)=2x,f(b)≠g(b),存在,求的值;

(2)若函数y=f(x)为R上的增函数,g(x)=f-1(x),b=1,f(1)<1,证明对任意n∈N*,an+1<an(用t表示)。

正确答案

解:(1)由题设知

又已知,可得

可知

所以是等比数列,其首项为,公比为,于是

存在,可得

所以-2<t<2且t≠0

(2)因为

所以

下面用数学归纳法证明an+1<an(n∈N*)

(i)当n=1时,由f(x)为增函数,且<1,得

<1

<1

即a2<a1,结论成立

(ii)假设n=k时结论成立,即,由f(x)为增函数,得

f(ak+1)<f(ak),即

进而得<f()即

这就是说当n=k+1时,结论也成立

根据(i)(ii)可知,对任意的n∈N*,an+1<an

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