- 一般数列的项
- 共319题
在单调递增数列{an}中,a1=1,a2=2,且a2n-1,a2n,a2n+1成等差数列,a2n,a2n+1,a2n+2成等比数列,n=l,2,3,….
(Ⅰ)分别计算a3,a5和a4,a6的值;
(Ⅱ)求数列{an}的通项公式(将an用n表示);
(Ⅲ)设数列的前n项和为Sn,证明:
,n∈N*。
正确答案
解:(Ⅰ)由已知得。
(Ⅱ),
,…
,…
∴猜想:,
以下用数学归纳法证明之。
①当n=1时,,猜想成立;
②当n=k(k≥1,k∈N*)时,猜想成立,即,
那么
,
,
∴n=k+1时,猜想成立,
由①②,根据数学归纳法原理,对任意n∈N*,猜想成立;
∴当n为奇数时,;
当n为偶数时,;
即数列{an}的通项公式为。
(Ⅲ)由(Ⅱ)得,
显然;
当n为偶数时,
;
当n为奇数时,
综上所述,。
已知{an}是由非负整数组成的数列,满足a1=0,a2=3,an+1an=(an-1+2)(an-2+2),n=3,4,5,……,
(1)求a3;
(2)证明an=an-2+2,n=3,4,5,……;
(3)求{an}的通项公式及其前n项和Sn。
正确答案
解:(1)由题设得,且
均为非负整数,所以a3的可能的值为1、2、5、10,
若a3=1,则a4=10,,与题设矛盾;
若a3=5,则a4=2,,与题设矛盾;
若a3=10,则a4=1,,与题设矛盾;
所以a3=2;
(2)用数学归纳法证明:
①当,等式成立;
②假设当时等式成立,即
,
由题设,
因为,
所以,
也就是说,当n=k+1时,等式成立。
根据①②,对于所有n≥3,有。
(3)由及
得……,
即……,
所以。
设正整数数列{an}满足:a1=2,a2=6,当n≥2时,有|a2n-an-1an+1|<an-1。
(1)求a3、a4的值;
(2)求数列{an}的通项公式;
(3)记Tn=,证明:对任意的n∈N*,都有Tn<
。
正确答案
解:(1)n=2时,
由已知a1=2,a2=6,得|36-2a3|<1,
因为a3为正整数,
所以a3=18,同理a4=54。
(2)由(1)可猜想:an=2·3n-1,(*)
给出证明:①n=1,2时(*)式成立;
②假设当n=k-1与n=k时(*)式成立,即
于是
整理得
于是得
因为ak+1为正整数,
所以
即当n=k+1时(*)式仍成立
综上所述,对于任意的n∈N*,有成立
故数列{an}的通项公式为。
(3)由
得
故。
在数列{an}与{bn}中,a1=1,b1=4,数列{an}的前n项和Sn满足nSn+1-(n+3)Sn=0,2an+1为bn与bn+1的等比中项,n∈N*,
(Ⅰ)求a2,b2的值;
(Ⅱ)求数列{an}与{bn}的通项公式;
正确答案
解:(1)由题设有,a1=1,解得
,
由题设又有,b1=4,解得
;
(2)由题设,2an+1为bn与bn+1的等比中项,a1=1,b1=4,及
,
,
进一步可得,
猜想,
,n∈N*,
先证,n∈N*,
当n=1时,,等式成立;
当n≥2时用数学归纳法证明如下:
(1)当n=2时,,等式成立;
(2)假设n=k时等式成立,即,k≥2,
由题设,, ①
,②
①的两边分别减去②的两边,整理得,
从而.
这就是说,当n=k+1时等式也成立.
根据(1)和(2)可知,等式对任何的n≥2成立.
综上所述,等式对任何的n∈N*都成立;
再用数学归纳法证明,n∈N*。
(1)当n=1时,=4,等式成立;
(2)假设当n=k时等式成立,
即,那么
,
这就是说,当n=k+1时等式也成立.
根据(1)和(2)可知,等式对任何的n∈N*都成立。
已知数列{an}的首项为1,对任意的n∈N*,定义bn=an+1-an,
(1)若bn=n+1,求a4;
(2)若bn+1bn-1=bn(n≥2),且b1=a,b2=b(ab≠0),
①当a=1,b=2时,求数列{bn}的前3n项和;
②当a=1时,求证:数列{an}中任意一项的值均不会在该数列中出现无数次.
正确答案
(1)解:,
;
(2)①解:因为,
所以,对任意的n∈N*有,
即数列{bn}各项的值重复出现,周期为6.
又数列{bn}的前6项分别为1,2,2,1,,且这六个数的和为7。
设数列{bn}的前n项和为Sn,则
当n=2k(k∈N*)时,;
当n=2k+1(k∈N*)时,
,
所以,当n为偶数时,;当n为奇数时,
;
②证明:由①知:对任意的n∈N*有bn+6=b6,
又数列{bn}的前6项分别为1,b,b,1,,且这六个数的和为
,
设(其中i为常数且i∈{1,2,3,4,5,6}),
所以
,
所以,数列{a6n+i}为以为公差的等差数列.
因为b>0时,,b<0时,
,
所以{a6n+i}为公差不为零的等差数列,其中任何一项的值最多在该数列中出现一次,
所以数列{an}中任意一项的值最多在此数列中出现6次,
即任意一项的值不会在此数列中重复出现无数次。
扫码查看完整答案与解析