- 一般数列的项
- 共319题
已知a1=b1=1,an+1=bn+n,bn+1=an+(-1)n,n∈N*,
(Ⅰ)求a3,a5的值;
(Ⅱ)求通项公式an;
(Ⅲ)求:;
(Ⅳ)求证:。
正确答案
解:,
∴当n≥2时,代入,得
,
(Ⅰ);
(Ⅱ)由(Ⅰ)知,
,
∴,
同理,
,
…
,
∴,
又,
∴,
∴。
(Ⅲ),
∴,
∴。
(Ⅳ),
∴,
∴,
当n≥3时,,
∴,
∴,
,
,
…
,
∴,
故。
已知数列{an}满足对任意的n∈N*,都有an>0,且,
(Ⅰ)求a1,a2的值;
(Ⅱ)求数列{an}的通项公式an;
(Ⅲ)设数列的前n项和为Sn,不等式Sn>
对任意的正整数n恒成立,求实数a的取值范围。
正确答案
解:(Ⅰ)当n=1时,有,
由于an>0,所以a1=1;
当n=2时,有,
将a1=1代入上式,由于an>0,所以a2=2;
(Ⅱ)由于
则有,②
②-①,得,
由于an>0,所以,③
同样有
③-④,得,
所以,
由于a2-a1=1,
即当n≥1时都有,
所以数列{an}是首项为1,公差为1的等差数列,故an=n;
(Ⅲ)由(Ⅱ)知an=n,
则,
所以
,
,
∴数列{Sn}单调递增,所以,
要使不等式对任意正整数n恒成立,只要
,
∵1-a>0,
∴0<a<1,
∴1-a>a,即,
所以,实数a的取值范围是。
已知等差数列{an}的公差为d(d≠0),等比数列{bn}的公比为q(q>1),设Sn=a1b1+a2b2+…anbn,Tn=a1b1-a2b2+…+(-1)n-1anbn,n∈N*。
(1)若a1=b1=1,d=2,q=3,求S3的值。
(2)若b1=1,证明:(1-q)S2n-(1+q)T2n=,n∈N*。
(3)若正整数n满足2≤n≤q,设k1,k2,…kn和l1,l2,…ln是1,2,…,n的两个不同的排列,c1=,c2=
,证明c1≠c2。
正确答案
解:(1)由题设,可得
所以;
(2)由题设,可得
则
①式减去②式,得
①式加上②式,得
③式两边同乘q,得
所以
;
(3)证明:
因为d≠0,b1≠0,
所以
(i)若kn≠ln,取i=n
(ii)若kn=ln,取i满足
由(i),(ii)及题设知,1<i≤n,且
即
又
所以
因此
即。
②当时,同理可得
因此
综上。
已知数列{a}满足a1=0, ,n=2,3,4,…
(Ⅰ)求a5,a6,a7的值;
(Ⅱ)设,试求数列{bn}的通项公式;
(Ⅲ)对于任意的正整数n,试讨论an与an+1的大小关系。
正确答案
解:(Ⅰ)a1=0,a2=1+2a1=1,a3=2+2a1=2,a4=l+2a2=3,
a5=3+2a2=5;a6=l+2a3=5,a7=4+2a3=8;
(Ⅱ)由题设,对于任意的正整数n,都有:,
∴,
∴数列是以
为首项,
为公差的等差数列,
∴;
(Ⅲ)对于任意的正整数k,
当n= 2k或n=1,3时,an<an+1;
当n=4k+l时,an=an+1;
当n=4k+3时,an>an+1。证明如下:首先,由al=0,a2=1,a3=2,a4=3可知n=1,3时,an<an+1;
其次,对于任意的正整数k,
n=2k时,
an-an+1=a2k-a2k+1=(1+2ak)-(k+l+2ak)=-k<0;
n=4k+l时,
an-an+1=a4k+l-a4k+2=(2k+1+2a2k)-(1+2a2k+1)=2k+2a2k-2a2k+1=2k+2(1+2ak)-2(k+1+2ak)=0,
所以an=an+1;
n=4k+3时,
an-an+1=a4k+3-a4k+4=(2k+2+2a2k+1)-(1+2a2k+2)
=2k+l+2a2k+l-2a2k+2=2k+1+2(k+1+2ak)-2(1+2ak+l)=4(k+ak-ak+l)+l,
事实上,我们可以证明:对于任意正整数k,k+ak≥ak+1(*)(证明见后),
所以,此时an>an+1; 综上可知:结论得证。
对于任意正整数k,k+ak≥ak+1(*)的证明如下:
1)当k=2m(m∈N*)时,
k+ak-ak+1=2m+a2m-a2m+1=2m+(1+2am)-(m+l+2am)=m>0,满足(*)式;
2)当k=l时,1+a1=l=a2,满足(*)式;
3)当k=2m+l(m∈N*)时,
k+ak-ak+1=2m+l+a2m+l-a2m+2=2m+l+(m+1+2am)-(1+2am+1)
=3m+l+2am-2am+1=2(m+ am-am+1)+(m+1),
于是,只须证明m+am-am+1≥0,
如此递推,可归结为1)或2)的 情形,于是(*)得证。
已知数列{an}和{bn}的通项公式分别为an=3n+6,bn=2n+7(n∈N*),将集合{x|x=an,n∈N*}∪{x|x=bn,n∈N*}中的元素从小到大依次排列,构成数列c1,c2,c3,…cn。
(1)c1,c2,c3,cn;
(2)求证:在数列{cn}中,但不在数列{bn}中的项恰为a2,a4,…a2n,…;
(3)求数列{cn}的通项公式。
正确答案
解:(1);
(2)① 任意,设
,则
即
②假设(矛盾)
∴
∴ 在数列中,但不在数列
中的项恰为
;
(3)
,
,
∵
∴当时,依次有
∴。
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