- 等差数列的前n项和
- 共3762题
若正整数数列1,2,3,…,2n(n∈N*)中各项的最大奇数因子的和为an﹒求证:
正确答案
证明:显然,a1=2
下面考虑an与an+1的关系.
奇数2k+1的最大奇数因子是2k+1;形如2k(k∈N)的数的最大奇数因子是1..
由于1,2,3,,2n,,2n+1中各项的最大奇数因子之和为an+1,则an+1=1+3+5++(2n+1-1)+a‘n,其中a'n是数列2,4,6,,2n+1中各项最大奇数因子之和,它等于1,2,3,,2n中各项的最大奇数因子之和.所以有an+1=1+3+5+…+(2n+1-1)+an⇒an+1-an=4n.
因此,an=a1+(a2-a1)+(a3-a2)++(an-an-1)=,.
从而,.
故,.
解析
证明:显然,a1=2
下面考虑an与an+1的关系.
奇数2k+1的最大奇数因子是2k+1;形如2k(k∈N)的数的最大奇数因子是1..
由于1,2,3,,2n,,2n+1中各项的最大奇数因子之和为an+1,则an+1=1+3+5++(2n+1-1)+a‘n,其中a'n是数列2,4,6,,2n+1中各项最大奇数因子之和,它等于1,2,3,,2n中各项的最大奇数因子之和.所以有an+1=1+3+5+…+(2n+1-1)+an⇒an+1-an=4n.
因此,an=a1+(a2-a1)+(a3-a2)++(an-an-1)=,.
从而,.
故,.
设等差数列{an}的前n项和为Sn.已知a3=12,S12>0,S13<0.
(1)求公差d的取值范围.
(2)指出S1,S2,…,S12中哪一个值最大,并说明理由.
正确答案
解:(1)依题意,有,
即
由a3=12,得a1=12-2d③,
将③式分别代①、②式,得
∴<d<-3.
(2)由d<0可知a1>a2>a3>…>a12>a13.
因此,若在1≤n≤12中存在自然数n,使得an>0,an+1<0,
则Sn就是S1,S2,…,S12中的最大值.
⇒,
∴a6>0,a7<0,
故在S1,S2,…,S12中S6的值最大.
解析
解:(1)依题意,有,
即
由a3=12,得a1=12-2d③,
将③式分别代①、②式,得
∴<d<-3.
(2)由d<0可知a1>a2>a3>…>a12>a13.
因此,若在1≤n≤12中存在自然数n,使得an>0,an+1<0,
则Sn就是S1,S2,…,S12中的最大值.
⇒,
∴a6>0,a7<0,
故在S1,S2,…,S12中S6的值最大.
数列{an}中,a1=-60,an+1=an+4.
(1)求通项an;
(2)求Sn=|a1|+|a2|+…+|an|.
正确答案
解:(1)数列{an}中,a1=-60,an+1=an+4,
∴an+1-an=4,
∴数列{an}是公差为4的等差数列,
∴an=-60+4(n-1)=4n-64;
(2)令an=4n-64≥0,解得n≥16,
∴数列{an}的前15项为负数,第16项为0,从第17项开始为正值,
∴当n≤16时,数列{|an|}的前n项和为
Sn=-Tn=-=62n-2n2;
当n>16时,Sn=Tn-2T16=(2n2-62n)-2(2×162-62×16)=2n2-62n+960;
∴Sn=.
解析
解:(1)数列{an}中,a1=-60,an+1=an+4,
∴an+1-an=4,
∴数列{an}是公差为4的等差数列,
∴an=-60+4(n-1)=4n-64;
(2)令an=4n-64≥0,解得n≥16,
∴数列{an}的前15项为负数,第16项为0,从第17项开始为正值,
∴当n≤16时,数列{|an|}的前n项和为
Sn=-Tn=-=62n-2n2;
当n>16时,Sn=Tn-2T16=(2n2-62n)-2(2×162-62×16)=2n2-62n+960;
∴Sn=.
有一个很神秘的地方,那里有很多雕塑,每个雕塑都是由蝴蝶组成的,第一个雕塑有3只蝴蝶,第二个雕塑有5只蝴蝶,第三个雕塑有7只蝴蝶,第四个雕塑有9只蝴蝶,以后都是按着这一形式延伸到很远,学学和思思看不到尽头在那里,那么你知道第102个雕塑有多少只蝴蝶吗?由999只蝴蝶组成的雕塑是第多少个呢?
正确答案
解:由题知:a1=3,a2=5,a3=7,a4=9…,
可知每个雕塑的蝴蝶数构成3为首项2为构成的等差数列,
可得通项公式an=3+2(n-1)=2n+1,
代值可得a102=205,由2n+1=999可得n=499,
∴第102个雕塑有205只蝴蝶,由999只蝴蝶组成的雕塑是第499个
解析
解:由题知:a1=3,a2=5,a3=7,a4=9…,
可知每个雕塑的蝴蝶数构成3为首项2为构成的等差数列,
可得通项公式an=3+2(n-1)=2n+1,
代值可得a102=205,由2n+1=999可得n=499,
∴第102个雕塑有205只蝴蝶,由999只蝴蝶组成的雕塑是第499个
按如图所示的程序框图操作:
(Ⅰ)写出输出的数所组成的数集.若将输出的数按照输出的顺序从前往后依次排列,则得到数列{an},请写出数列{an}的通项公式;
(Ⅱ)如何变更A框内的赋值语句,使得根据这个程序框图所输出的数恰好是数列{2n}的前7项?
(Ⅲ)如何变更B框内的赋值语句,使得根据这个程序框图所输出的数恰好是数列{3n-2}的前7项?
正确答案
解:(Ⅰ)输出的数组成的集合为{1,3,5,7,9,11,13};
数列{an}的通项公式为an=2n-1(n∈N*,且n≤7).
(Ⅱ)将A框内的语句改为“a=2”即可.
(Ⅲ)将B框内的语句改为“a=a+3”即可.
解析
解:(Ⅰ)输出的数组成的集合为{1,3,5,7,9,11,13};
数列{an}的通项公式为an=2n-1(n∈N*,且n≤7).
(Ⅱ)将A框内的语句改为“a=2”即可.
(Ⅲ)将B框内的语句改为“a=a+3”即可.
已知等差数列{an}满足a3=15,a10=1,且Sn是{an}的前n项和.
(1)求{an}的通项公式;
(2)若Sk=-21,求k;
(3)求此数列的前n项和Sn的最大值.
正确答案
解:(1)∵等差数列{an}满足a3=15,a10=1,
∴公差d==-
=-2,
∴an=15-2(n-3)=-2n+21;
(2)由(1)可知a1=19,d=-2,
∴Sk=19k+×(-2)=-21,
解方程可得k=21,或k=-1(舍去);
∴k=21;
(3)令an=-2n+21≥0,解得n≤,
∴递减的等差数列{an}前10项为正数,从第11项开始为负数,
∴数列的前10项和最大,S10=19×10+×(-2)=100.
解析
解:(1)∵等差数列{an}满足a3=15,a10=1,
∴公差d==-
=-2,
∴an=15-2(n-3)=-2n+21;
(2)由(1)可知a1=19,d=-2,
∴Sk=19k+×(-2)=-21,
解方程可得k=21,或k=-1(舍去);
∴k=21;
(3)令an=-2n+21≥0,解得n≤,
∴递减的等差数列{an}前10项为正数,从第11项开始为负数,
∴数列的前10项和最大,S10=19×10+×(-2)=100.
等差数列{an}的首项为23,公差为整数,且第6项为正数,从第7项起为负数.
(1)求此数列的公差d;
(2)当前n项和Sn是正数时,求n的最大值.
正确答案
解:(1)由题意,得a6=a1+5d=23+5d>0,
a7=a1+6d=23+6d<0,
∴-<d<-
,
又d∈Z,
∴d=-4;
(2)前n项和Sn=23n+•(-4)>0,
整理,得n(50-4n)>0;
∴0<n<,
又∵n∈N*,
∴n的最大值为12.
解析
解:(1)由题意,得a6=a1+5d=23+5d>0,
a7=a1+6d=23+6d<0,
∴-<d<-
,
又d∈Z,
∴d=-4;
(2)前n项和Sn=23n+•(-4)>0,
整理,得n(50-4n)>0;
∴0<n<,
又∵n∈N*,
∴n的最大值为12.
已知数列{an}的前n项和Sn=-n2+2n+1.
(1)求{an}的通项公式;
(2)若等差数列{an}的前n项和Sn=An2+Bn+C(A,B,C为常数),则常数A,B,C必满足何条件?
正确答案
解:(1)当n≥2时,an=Sn-Sn-1=-n2+2n-1-[-(n-1)2+2(n-1)-1]=-2n+3,
当n=1时,a1=S1=-1+2+1=2,不适合上式,
∴数列{an}的通项公式an=.
(2)当n≥2时,an=Sn-Sn-1=(An2+Bn+C)-[A(n-1)2+B(n-1)+C]
=(Aa2+Bn)-(An2-2An+A+Bn-B)=2An-A+B.
当n=1时,a1=S1=A+B+C,
则当C=0时,a1满足an=2An-A+B,此时数列{an}为等差数列.公差d-2A,
当C≠0时,a1不满足an=2An-A+B,此时数列{an}不为等差数列.
解析
解:(1)当n≥2时,an=Sn-Sn-1=-n2+2n-1-[-(n-1)2+2(n-1)-1]=-2n+3,
当n=1时,a1=S1=-1+2+1=2,不适合上式,
∴数列{an}的通项公式an=.
(2)当n≥2时,an=Sn-Sn-1=(An2+Bn+C)-[A(n-1)2+B(n-1)+C]
=(Aa2+Bn)-(An2-2An+A+Bn-B)=2An-A+B.
当n=1时,a1=S1=A+B+C,
则当C=0时,a1满足an=2An-A+B,此时数列{an}为等差数列.公差d-2A,
当C≠0时,a1不满足an=2An-A+B,此时数列{an}不为等差数列.
在等差数列{an}中,已知a1=2,a7=14,求a12和S5的值.
正确答案
解:设等差数列{an}的公差为d,∵a1=2,a7=14,
∴2+6d=14,解得d=2.
∴an=2+2(n-1)=2n.
∴a12=24.
S5==30.
解析
解:设等差数列{an}的公差为d,∵a1=2,a7=14,
∴2+6d=14,解得d=2.
∴an=2+2(n-1)=2n.
∴a12=24.
S5==30.
已知等差数列{an}的公差不为零,a1=1,且a1,a2,a5成等比数列.
(Ⅰ)求{an}的通项公式;
(Ⅱ)求a1+a4+a7+…+a3n-2.
正确答案
解:(Ⅰ)设{an}的公差为d,
∵a1,a2,a5成等比数列,
∴a22=a1a5,
即(a1+d)2=a1(a1+4d),
于是d(2a1-d)=0,
∵d≠0,且a1=1,
∴d=2.
故an=2n-1;
(Ⅱ)由(Ⅰ)知,a3n-2=6n-5,
即{ a3n-2}是以1为首项,6为公差的等差数列,
∴a1+a4+a7+…+a3n-2=
==3n2-2n.
解析
解:(Ⅰ)设{an}的公差为d,
∵a1,a2,a5成等比数列,
∴a22=a1a5,
即(a1+d)2=a1(a1+4d),
于是d(2a1-d)=0,
∵d≠0,且a1=1,
∴d=2.
故an=2n-1;
(Ⅱ)由(Ⅰ)知,a3n-2=6n-5,
即{ a3n-2}是以1为首项,6为公差的等差数列,
∴a1+a4+a7+…+a3n-2=
==3n2-2n.
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