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题型:简答题
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简答题

已知数列{an},其前n项和为Sn,对任意n∈N*都有:Sn=man+1-m(m∈R,m≠0且m≠1).

(1)求证:{an}是等比数列;

(2)若S3,S7,S5,构成等差数列,求实数m的值;

(3)求证:对任意大于1的实数m,S1+S2+S3+…+Sn,S3n+1+S3n+2+S3n+3+…+S4n,S7n+1+S7n+2+S7n+3+…+S8n不能构成等差数列.

正确答案

(1)当n=1时,a1=S1=ma1+1-m,

又m≠0,且m≠1,故a1=1.

当n≥2时,Sn-1=man-1+1-m,

故an=man-man-1,即(m-1)an=man-1

也即=≠0,

所以,{an}是以1为首项,为公比的等比数列;

(2)由S3,S7,S5构成等差数列,知:2S7=S3+S5

即2(ma7+1-m)=(ma3+1-m)+(ma5+1-m),又m≠0,化简得:2a7=a3+a5

令q=,则2q4-q2-1=0,得q2=1或q2=-(舍),

即q=1(舍),q=-1,

=-1,解得,m=

(3)假设S1+S2+S3+…+Sn,S3n+1+S3n+2+S3n+3+…+S4n

S7n+1+S7n+2+S7n+3+…+S8n构成等差数列,

则2(S3n+1+S3n+2+S3n+3+…+S4n)=(S1+S2+S3+…+Sn)+(S7n+1+S7n+2+S7n+3+…+S8n

即2(ma3n+1+m-1+ma3n-2+m-1+…+ma4n+m-1)

=(ma1+m-1+ma2+m-1+…+man+m-1)+(ma7n+1+m-1+ma7n+2+m-1+…+ma8n+m-1),

化简得2m(S4n-S3n)=mSn+m(S8n-S7n),

又知(S4n-S3n)=q3nSn,(S8n-S7n)=q7nSn,

可得2q3nSn=q7nSn+Sn,(*)

而m>1,所以q>1,Sn>0,

且1+q7n>2>2=2q3n,故(*)无解

所以假设错误,

故对任意大于1的实数m,

S1+S2+S3+…+Sn,S3n+1+S3n+2+S3n+3+…+S4n,S7n+1+S7n+2+S7n+3+…+S8n不能构成等差数列.

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简答题

数列an中,a1=-3,an=2an-1+2n+3(n≥2且n∈N*).

(1)求a2,a3的值;

(2)设bn=,证明{bn }是等差数列;

(3)求数列{an}的前n项和Sn

正确答案

(1)a2=2a1+2+3=1,a3=2a22+23+3=13

(2)bn+1-bn=-=(an+1-2an-3)==1.

∴数列{bn }是公差为1的等差数列.

(3)由(2)得bn==n-1,∴an=(n-1)•2n-3(n∈N*

∴sn=0×21+1×22+…+(n-1)2n-3n

令Tn=0×21+1×22+…+(n-1)2n

则2Tn=0×22+1×23+…+(n-2)2n+(n-1)2n+1

两式相减得:-Tn=22+23+…+2n-(n-1)•2n+1

=-(n-1)2n+1=(2-n)•2n+1-4

∴Tn=(n-2)•2n+1+4

∴sn=(n-2)2n+1-3n+4.

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简答题

设数列{an}的前n项积为Tn,且Tn=2-2an(n∈N*).

(1)求,并证明-=(n≥2);

(2)设bn=(1-an)(1-an+1),求数列{bn}的前n项和Sn

正确答案

(1)令n=1,可得T1=a1=2-2a1,可得a1=,即T1=  

令n=2可得T2=2-2a2,即a2=2-2a2,解得a2=,同理可求a3=

==2,=

由题意可得:Tn=2-2 ⇒Tn•Tn-1=2Tn-1-2Tn(n≥2),

所以-=(n≥2);

(2)数列{}为等差数列,=

当n≥2时,an==,,当n=1时,a1=也符合,所以an=

bn==-

∴sn= ++…+=-+-+…+-=-=

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简答题

已知数列{an}的前n项和为Sn,a1=1,数列{an+Sn}是公差为2的等差数列.

(Ⅰ)求a2,a3

(Ⅱ)证明数列{an-2}为等比数列;

(Ⅲ)判断是否存在λ(λ∈Z),使不等式Sn-n+1≥λan对任意的n∈N*成立,若存在,求出λ的最大值;若不存在,请说明理由.

正确答案

(Ⅰ)∵数列{an+Sn}是公差为2的等差数列,∴(an+1+Sn+1)-(an+Sn)=2,

即an+1=,(2分)∵a1=1,∴a2=, a3=;(4分)

(Ⅱ)证明:由题意,得a1-2=-1,∵==,∴{an-2}是首项为-1,公比为的等比数列;(8分)

(Ⅲ)由(Ⅱ)得an-2=-()n-1,∴an=2-()n-1,∵{an+Sn}是首项为a1+S1=2,公差为2的等差数列,∴an+Sn=2+(n-1)×2=2n,∴Sn=2n-2+()n-1,(9分)

设存在整数λ,使不等式Sn-n+1≥λan对任意的n∈N*成立,

即存在整数λ,使不等式n-1+()n-1≥λ[2-()n-1]对任意的n∈N*成立,∴当n=1时,不等式成立,解得λ≤1,(10分)

以下证明存在最大的整数λ=1,使不等式Sn-n+1≥λan对任意的n∈N*成立.

当n=2时,不等式化简为,成立;

当n≥3时,∵(Sn-n+1)-an=n-3+()n-2>0,∴(Sn-n+1)>an成立.

综上,知存在整数λ,使不等式Sn-n+1≥λan对任意的n∈N*成立,且λ的最大值为1.(14分)

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简答题

设数列的首项,前项和为,且成等差数列,其中.

(1)求数列的通项公式;

(2)数列满足:,记数列的前项和为,求及数列的最大项.

正确答案

(1);(2),最大项是.

试题分析:(1)根据题意可知,考虑到当时,,因此可以结合条件消去得到数列的地推公式:当时,

,∴,容易验证当时,上述关系式也成立,从而数列是首项为1,公比为2的等比数列,即有;(2)根据(1)中求得的通项公式,结合条件,因此可以考虑采用裂项相消法来求其前项和:

     ,利用作差法来考察数列的单调性,可知当时,,即;当时,也有,但;当时,,即,因此最大项即为.

试题解析:(1)由成等差数列知,                1分

时,,∴

,                             4分

时,由,                        5分

综上知,对任何,都有,又,∴.     6分

∴数列是首项为1,公比为2的等比数列,∴;          7分

(2),    10分

     ,                      12分

时,,即;当时,也有,但;当时,,即,∴数列的的最大项是.                                   15分

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