- 数列的概念与简单表示法
- 共1089题
设数列的各项均为正数,前
项和为
,已知
。
(1)证明数列是等差数列,并求其通项公式;
(2)证明:对任意,都有
;
(3)对于(2)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
见解析
解析
解析:(1)∵,∴当
时,
。
两式相减得,
∴ …………………………2分
∵,∴
,
又,∴
∴是以
为首项,
为公差的等差数列, ………………………1分
∴ ………………………………………1分
(2)由(1)知,
∴ …………………………2分
于是
, …………………………2分
∴
…………………………2分
(3)结论成立,证明如下: …………………………1分
设等差数列
的首项为
,公差为
,则
于是
………………………2分
将代入得,
,
∴ …………………………2分
又
…………………………2分
∴。
知识点
已知等比数列的前
项和为
,
,且
,
,
成等差数列.
(1)求数列通项公式; (2)设
,求数列
前
项和
。
正确答案
见解析
解析
解:(1)设数列的公比为
,
若,则
,
,
,故
,与已知矛盾,故
,从而得
,
由,
,
成等差数列,得
,
即,解得
………5分所以
(2)由(1)得,,
所以
知识点
已知,且
,
,数列
、
满足
,
,
,
。
(1) 求证数列是等比数列;
(2) (理科)求数列的通项公式
;
(3) (理科)若满足
,
,
,试用数学归纳法证明:
。
正确答案
见解析
解析
(1)∵,
∴,
.
∵,
,
∴
。
又,
∴数列是公比为3,首项为
的等比数列。
(2)依据(1)可以,得。
于是,有,即
。
因此,数列是首项为
,公差为1的等差数列。
故。
所以数列的通项公式是
,
(3)用数学归纳法证明:
(i)当时,左边
,右边
,
即左边=右边,所以当时结论成立,
(ii)假设当时,结论成立,即
。
当时,左边
,
右边。
即左边=右边,因此,当时,结论也成立。
根据(i)、(ii)可以断定,对
的正整数都成立。
所以。
知识点
对于数列,从中选取若干项,不改变它们在原来数列中的先后次序,得到的数列称为是原来数列的一个子数列. 某同学在学习了这一个概念之后,打算研究首项为正整数
,公比为正整数
的无穷等比数列
的子数列问题. 为此,他任取了其中三项
.
(1)若成等比数列,求
之间满足的等量关系;
(2)他猜想:“在上述数列中存在一个子数列
是等差数列”,为此,他研究了
与
的大小关系,请你根据该同学的研究结果来判断上述猜想是否正确;
(3)他又想:在首项为正整数,公差为正整数
的无穷等差数列中是否存在成等比数列的无穷子数列?请你就此问题写出一个正确命题,并加以证明.
正确答案
见解析
解析
解析:(1)由已知可得:, ………..…..1分
则,即有
, ………….…………. …..3分
,化简可得.
. …………………………..4分
(2) ,又
,
故 ,……………..6分
由于是正整数,且
,则
,
又是满足
的正整数,则
,
,
所以,>
,从而上述猜想不成立. …………………………………..10分
(3)命题:对于首项为正整数,公差为正整数
的无穷等差数列
,总可以找到一个无穷子数列
,使得
是一个等比数列. ……….. …….. …………..13分
此命题是真命题,下面我们给出证明.
证法一: 只要证明对任意正
整数n,
都在数列{an}中.因为bn=a(1+d)n=a(1+
d+
d2+…+
dn)=a(Md+1),这里M=
+
d+…+
dn-1为正整数,所以a(Md+1)=a+aMd是{an}中的第aM+1项,证毕. ……………..18分
证法二:首项为,公差为
(
)的等差数列为
,考虑数列
中的项:
依次取数列中项
,
,
,则由
,可知
,并由数学归纳法可知,数列
为
的无穷等比子数列.
知识点
在平面直角坐标系上,设不等式组表示的平面区域为
,记
内的整点(横坐标和纵坐标均为整数的点)的个数为
.
(1)求数列的通项公式;
(2)若,
.求证:数列
是等比数列,并求出数列
的通项公式。
正确答案
见解析。
解析
(1)由得
,
所以平面区域为内的整点为点(3,0)或在直线
上.
直线与直线
交点纵坐标分别为
内在直线
上的整点个数分别为4n+1和2n+1,
(2)由得
是以2为首项,公比为2的等比数列
知识点
已知函数时,
的值域为
,当
时,
的值域为
,依次类推,一般地,当
时,
的值域为
,其中k
、m为常数,且
(1)若k=1,求数列的通项公式;
(2)若m=2,问是否存在常数,使得数列
满足
若存在,求k的值;若不存在,请说明理由;
(3)若,设数列
的前n项和分别为Sn,Tn,求
正确答案
见解析
解析
解析:(1)因为
所以其值域为 …………2分
于是 …………4分
又 …………6分
(2)因为
所以……8分
法一:假设存在常数,
使得数列,…………10分
得符合。…………12分
法二:假设存在常数k>0,使得数列满足
当k=1不符
合。……7分
当,…………9分
则当
(3)因为所以
的值域为
于是
则 ………
…14分
因此是以
为公比的等比数列,
又则有
…………16分
进而有
知识点
已知数列,记
,
,
,
,并且对于任意
,恒有
成立。
(1)若,且对任意
,三个数
组成等差数列,求数列
的通项公式;
(2)证明:数列是公比为
的等比数列的充分必要条件是:对任意
,三个数
组成公比为
的等比数列。
正确答案
见解析
解析
解析:(1)
,所以
为等差数列。
(2)(必要性)若数列
是公比为q的等比数列,则
,
,所以A(n)、B(n)、C(n)组成公比为q的等比数列。
(充分性):若对于任意,三个数
组成公比为
的等比数列,
则,
于是得
即
由
有
即
,从而
因为,所以
,故数列
是首项为
,公比为
的等比数列。
综上,数列是公比为q的等比数列的充要条件是对任意的
,都有A(n)、B(n)、C(n)组成公比为q
的等比数列。
知识点
定义数列,(例如
时,
)满足
,且当
(
)时,
.令
。
(1) 写出数列的所有可能的情况;
(2) 设,求
(用
的代数式来表示);
(3)求的最大值。
正确答案
见解析
解析
解析:解:(1)由题设,满足条件的数列的所有可能情况有:
(1); (2
)
;
(3); (4)
;
(5); (6)
;
2个起评,对2个1分,3个2分,4个3分,5个4分,6个5分
(2),由
,
则或
(
,
), 6分
,
,
…
,
所以, 7分
因为,所以
,且
为奇数, 8分
是由
个1和
个
构成的数列, 9分
所以
, 10分
(3)
则当的前
项取
,后
项取
时
最大, 12分
此时14分[来源:学科网ZXXK]
证明如下:
假设的前
项中恰有
项
取
,则
的后
项中恰有
项
取
,其中
,
,
,
。
所以 ,
, 16分
所以的最大值为
知识点
等比数列的各项均为正数,
成等差数列,且
。
(1)求数列的通项公式;
(2)设,求数列
的前
项和
。
正确答案
见解析
解析
(1)解: 的通项公式为
(
),
(2)解:由(1),得,
所以,
所以
。
故数列的前
项和
,
知识点
在数列中,
.则
(1)数列的前
项和
;
(2)数列的前
项和
.
正确答案
(1);(2)
解析
法1:
法2:
(1)
(2)
知识点
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