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题型:简答题
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简答题

在数列{an}中,a1=2,且(n∈N*,且n≥2),设

(Ⅰ)证明:数列{bn}是等差数列,并求其通项公式;

(Ⅱ)记数列的前n项和为Sn,若对于任意的正整数n恒有m2-≤Sn,求实数m的取值范围。

正确答案

(Ⅰ)证明:由(n∈N*,且n≥2),且

,即(n∈N*,且n≥2),

所以数列{bn}是首项b1=2,公差d=1的等差数列,

其通项公式bn=b1+(n-1)d=2+n-1=n+1;

(Ⅱ)解:由(Ⅰ),得bn=n+1,即,故an=n(n+1) ,

故数列的前n项和为

由于随着n的增大而增大,

故当n=1时,Sn取得最小值

又对于任意的正整数n恒有

,即m2≤4,解得-2≤m≤2,

∴实数m的取值范围为[-2,2]。

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简答题

已知数列{an}的前n项和为Sn,且a1=1,a2=3,2Sn﹣(n+1)an=An+B(其中A、B是常数,n∈N*).

(1)求A、B的值;

(2)求证数列 是等差数列,并求数列{an}的通项公式an

(3)已知k是正整数,不等式8a n+1﹣an2<k对n∈N*都成立,求k的最小值.

正确答案

解:(1)∵a1=1,a2=3,2Sn﹣(n+1)an=An+B(n∈N*),

分别取n=1和n=2,

解得

(2)由(1)知,2Sn﹣(n+1)an=﹣n+1(n∈N*),

∴2Sn+1﹣(n+2)an+1=﹣n,

得2a n+1﹣(n+2)a n+1+(n+1)an=﹣1,即na n+1﹣(n+1)an=1.

两边同除以n(n+1),

可化为

数列是以为首项,公差为零的等差数列,

于是

∴数列{an}的通项公式为an=2n﹣1(n∈N*).

(3)由(2)知,an=2n﹣1(n∈N*).

又8a n+1﹣an2<k,即8(2n+1)﹣(2n﹣1)2<k,

进一步可化为

当n=2或3时,﹣4的最大值为31,

因此,只要k>31即满足要求,

又k是正整数,k的最小值为32.

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简答题

已知数列{an}的前n项和Sn满足(p-1)Sn=p2-an(p>0,p≠1),且a3=

(1)求数列{an}的通项公式;

(2)设bn=,数列{bnbn+2}的前n项和为Tn,若对于任意的正整数n,都有Tn<m2-m+成立,求实数m的取值范围.

正确答案

解:(1)由题设知(p-1)a1=p2-a1,解得p=a1或p=0(舍去),

由条件可知(p-1)S2=(p-1)(a1+a2)=p2-a2,解得a2=1,

再由(p-1)S3=(p-1)(a1+a2+a3)=p2-a3,解得a3=

由a3=可得=,故p=3=a1

所以2Sn=9-an,则2Sn+1=9-an+1

以上两式作差得2(Sn+1-Sn)=an-an+1

即2an+1=an-an+1,故an+1=an

可见,数列{an}是首项为3,公比为的等比数列,

故an=3()n-1=32-n

(2)因为bn=

所以bnbn+2=

Tn=b1b3+b2b4+b3b5+…+bnbn+2

故要使Tn<m2-m+恒成立,只需

解得m≤0或m≥1;

故所求实数m的取值范围为(-∞,0]∪[1,+∞).

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简答题

已知数列是首项为,公比的等比数列,设,数列满足

(Ⅰ)求的通项公式;

(Ⅱ)若对一切正整数n恒成立,求实数m的取值范围。

正确答案

解:(Ⅰ)由题意,知

易得

(Ⅱ)

∴当n=1时,

当n≥2时,,即

∴当n=1时,取最大值

对一切正整数n恒成立,

,即

解得:m≥1或m≤-5。

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简答题

已知等差数列{an}的前n项和为Sn,且S10=55,S20=210。

(1)求数列{an}的通项公式;

(Ⅱ)设,是否存在m,k(k>m≥2,m,k∈N*),使得b1,bm,bk成等比数列,若存在,求出所有符合条件的m,k的值;若不存在,请说明理由。

正确答案

解:(1)设等差数列{an}的公差为d,

由已知,得

解得

所以an=a1+(n-1)d=n(n∈N*)。

(2)假设存在m,k(k>m≥2,m,k∈N),使得b1,bm,bk成等比数列,

因为

所以

所以

整理,得

因为k>0,

所以-m2+2m+1>0

解得

因为m≥2,m∈N*,

所以m=2,此时k=8

故存在m=2,k=8,使得b1,bm,bk成等比数列。

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简答题

设数列{an}的通项是关于x的不等式x2﹣x<(2n﹣1)x (n∈N*)的解集中整数的个数.数列{an}的前n项和为Sn

(Ⅰ)求an

(Ⅱ)设m,k,p∈N*,m+p=2k,求证:+

(Ⅲ)对于(Ⅱ)中的命题,对一般的各项均为正数的等差数列还成立吗?如果成立,请证明你的结论,如果不成立,请说明理由.

正确答案

解:(1)不等式x2﹣x<(2n﹣1)x

即x(x﹣2n)<0,

解得:0<x<2n,其中整数有2n﹣1个,

故 an=2n﹣1.

(2)由(1)知,∴Sm=m2,Sp=p2,Sk=k2

==

=0,

.  

(3)结论成立,证明如下:设等差数列{an}的首项为a1,公差为d,则

=

把m+p=2k代入上式化简得Sm+Sp﹣2Sk=≥0,

∴Sm+Sp≥2Sk

又 Sm·Sp ==

==

==

+ 成立.

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简答题

已知数列{bn}(n∈N*)是递增的等比数列,且b1,b3为方程x2-5x+4=0的两根,

(1)求数列{bn}的通项公式;

(2)若an=log2bn+3,求证:数列{an}是等差数列;

(3)在(2)的条件下,若a1+a2+a3+…+am≤a40(m∈N*),求m的最大值。

正确答案

解:(1)∵b1,b3为方程x2-5x+4=0的两个根,且bn+1>bn

∴b1=1,b3=4,∴b22=b1b3=4,

又bn+1>bn(n∈N*),∴b2=2,

∴q=2,bn=2n-1

(2)∵an=log2bn+3=log22n-1+3=n+2,

∴数列{an}是首项为3,公差为1的等差数列;

(3)由(2)知a1+a2+…+am=m×3+×1=

≤42,整理得m2+5m-84≤0,

又m≥1,

∴1≤m≤7,∴m的最大值是7。

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简答题

已知数列{bn}的前n项和=n2n.数列{}满足(3=4﹣(bn+2),n∈N*,数列{cn}满足cn=bn

(1)求数列{cn}的前n项和Tn

(2)若cnm2+m﹣1对一切正整数n恒成立,求实数m的取值范围.

正确答案

解:(1)由已知得,

当n≥2时,bn=﹣1=(n2n)﹣[(n﹣1)2(n﹣1)]=3n﹣2

又b1=1=3×1﹣2,符合上式,

故数列{bn}的通项公式为bn=3n﹣2.

∵数列{}满足(3=4﹣(bn+2)∴(3=4﹣3n

=4﹣n

∴cn=bn=(3n﹣2)×4﹣n

∴Tn=1×4﹣1+4×4﹣2+…+(3n﹣2)×4﹣n,①

Tn=1×4﹣2+4×4﹣3+…+(3n﹣2)×4﹣n﹣1,②

①﹣②得Tn=4﹣1+3[4﹣2+4﹣3+…+4﹣n]﹣(3n﹣2)×4﹣n﹣1=﹣(3n﹣2)×4﹣n﹣1

∴Tn=×4﹣n;                                  

(2)∵cn=bn=(3n﹣2)×4﹣n

∴cn+1﹣cn=(3n+1)×4﹣n﹣1﹣(3n﹣2)×4﹣n=﹣9(n﹣1)×4﹣n﹣1

当n=1时,cn+1=cn

当n≥2时,cn+1<cn

∴(cnmax=c1=c2=

若cnm2+m﹣1对一切正整数n恒成立,则m2+m﹣1≥即可,

∴m2+4m﹣5≥0,

∴m≤﹣5或m≥1.        

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简答题

已知数列{an}满足(n∈N*),数列{bn}前n项和,数列{cn}满足cn=anbn

(1)求数列{an}和数列{bn}的通项公式;

(2)求数列{cn}的前n项和Tn

(3)若对一切正整数n恒成立,求实数m的取值范围.

正确答案

解:(1)由已知得,当n≥2时,

又b1=1=3×1﹣2,符合上式.

故数列{bn}的通项公式bn=3n﹣2.

又∵

故数列{an}的通项公式为

(2)

①,

②,

①﹣②得

                         ==

(3)∵

                    =

当n=1时,cn+1=cn

当n≥2时,cn+1≤cn

对一切正整数n恒成立,则只要即可,

(m+5)(m﹣1)≥0,解得 m≤﹣5,或m≥1,

故实数m的取值范围为(﹣∞,﹣5]∪[1,+∞).

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简答题

定义x1,x2,…,xn的“倒平均数”为 (n∈N*).

(1)若数列{an}前n项的“倒平均数”为 ,求{an}的通项公式;

(2)设数列{bn}满足:当n为奇数时,bn=1,当n为偶数时,bn=2.若Tn为{bn}前n项的倒平均数,求 

(3)设函数f(x)=﹣x2+4x,对(1)中的数列{an},是否存在实数λ,使得当x≤λ时,f(x)≤ 对任意n∈N*恒成立?若存在,求出最大的实数λ;若不存在,说明理由.

正确答案

解:(1)设数列{an}的前n项和为Sn

由题意, ,

所以 .  

所以a1=S1=6,

当n≥2时,an=Sn﹣Sn﹣1=4n+2,而a1也满足此式.

所以{an}的通项公式为an=4n+2.

(2)设数列{bn}的前n项和为Sn

则当n为偶数时, ,

当n为奇数时, .  

所以 .   

所以  . 

(3)假设存在实数λ,使得当x≤λ时,f(x) 对任意n∈N*恒成立,

则﹣x2+4x≤ 对任意n∈N*恒成立,

 ,因为 ,

所以数列{cn}是递增数列,

所以只要﹣x2+4x≤c1,即x2﹣4x+3≥0,解得x≤1或x≥3.

所以存在最大的实数λ=1,

使得当x≤λ时,f(x) 对任意n∈N*恒成立.

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