- 等差数列的定义及性质
- 共8637题
已知数列{an}的前n项和Sn满足Sn+an+ n-1=2(n∈N*),设cn=2nan.
(1)求证:数列{cn}是等差数列,并求数列{an}的通项公式.
(2)按以下规律构造数列{bn},具体方法如下:
b1=c1,b2=c2+c3,b3=c4+c5+c6+c7,…,第n项bn由相应的{cn}中2n-1项的和组成,求数列{bn}的通项bn.
正确答案
(1) (2)
(1)证明:在Sn+an+ n-1=2①中,令n=1,得S1+a1+1=2,∴a1=
当n≥2时,Sn-1+an-1+ n-2=2,②
①-②得an+an-an-1- n-1=0(n≥2),
∴2an-an-1=,∴2nan-2n-1an-1=1.
又cn=2nan,∴cn-cn-1=1(n≥2).
又c1=2a1=1,所以,数列{cn}是等差数列.
于是cn=1+(n-1)×1=n,又∵cn=2nan,∴an=.
(2)解:由题意得
bn=c2n-1+c2n-1+1+c2n-1+2+…+c2n-1=2n-1+(2n-1+1)+(2n-1+2)+…+(2n-1),而2n-1,2n-1+1,2n-1+2,…,2n-1是首项为2n-1,公差为1的等差数列,且共有2n-1项,所以,bn==
=
已知数列的前
项和为
,数列
满足:
。
(1)求数列的通项公式
;
(2)求数列的通项公式
;(3)若
,求数列
的前
项和
.
正确答案
(1);(2)
;(3)
.
试题分析:(1)已知前项和公式
求
,则
.用此公式即可得通项公式
;
(2)根据递推公式的特征,可用叠加法求;(3)由(1)(2)及题意得,
由等差数列与等比数列的积或商构成的新数列,求和时用错位相消法.本题中要注意,首项要单独考虑.
试题解析:(1),
,
2分
当时,
4分
(2)
以上各式相加得,
又故
8分
(3)由题意得,
当时,
两式相减得,
又,符合上式,
12分
设数列的前
项和
满足
,其中
.
⑴若,求
及
;
⑵若,求证:
,并给出等号成立的充要条件.
正确答案
(1),
;(2)当且仅当
或
时等号成立.
试题分析:(1)已知 与
的关系式求出首项和通项,通常都是取特值和写一个递推式相减即可.(2)由(1)得到
,分析第1,2项可得后要证的问题等价于
本题是通过利用对称项
的关系来证明的,该对称项是通过对
的范围的讨论得到的. 通过累加后得到
,然后不等式的两边同时加上
即可得到答案.
试题解析:⑴ ………①,
当时代入①,得
,解得
;
由①得,两式相减得
(
),故
,故
为公比为2的等比数列,
故(对
也满足);
⑵当或
时,显然
,等号成立.
设,
且
,由(1)知,
,
,所以要证的不等式化为:
即证:
当时,上面不等式的等号成立.
当时,
与
,(
)同为负;
当时,
与
,(
)同为正;
因此当且
时,总有 (
)(
)>0,即
,(
).
上面不等式对从1到
求和得,
;
由此得 ;
综上,当且
时,有
,当且仅当
或
时等号成立.
已知定义在R上的函数和数列
满足下列条件:
,
,其中a为常数,k为非零常数.
(Ⅰ)令,证明数列
是等比数列;
(Ⅱ)求数列的通项公式;
(Ⅲ)当时,求
.
正确答案
(Ⅰ)证明:见解析;
(Ⅱ)数列的通项公式为
,
(Ⅲ)当时,
本题考查数列的性质和应用,解题时要认真审题,仔细解答.
(1)由题意知an=f(an-1),f(an)-f(an-1)=k(an-an-1)(n=2,3,4,),得an+1-an=f(an)-f(an-1)=k(an-an-1)(n=2,3,4,),由此可知an-an-1=k(an-an-1),(n=2,3,4,),得k=1.
(2)由b1=a2-a1≠0,知b2=a3-a2=f(a2)-f(a1)=k(a2-a1)≠0.因此bn=an+1-an=f(an)-f(an-1)=k(an-an-1)═kn-1(a2-a1)≠0,由此可知数列{bn}是一个公比为k的等比数列.
(3){an}是等比数列的充要条件是f(x)=kx(k≠1);先进行充分性证明:若f(x)=kx(k≠1),则{an}是等比数列.再进行必要性证明:若{an}是等比数列,f(x)=kx(k≠1).
(Ⅰ)证明:由,可得
.由数学归纳法可证
.
由题设条件,当时
因此,数列是一个公比为k的等比数列.
(Ⅱ)解:由(1)知,
当时,
当时,
.
而
所以,当时,
.上式对
也成立. 所以,数列
的通项公式为
. 当
时
。上式对
也成立,所以,数列
的通项公式为
,
(Ⅲ)解:当时,
已知数列中,
,设
.
(Ⅰ)试写出数列的前三项;
(Ⅱ)求证:数列是等比数列,并求数列
的通项公式
;
(Ⅲ)设的前
项和为
,
求证:.
正确答案
显然,因此数列
是以
为首项,以2为公比的等比数列,即
. …………………………7分
解得. …………………………8分
(Ⅲ)因为
,
所以 …11分
又(当且仅当
时取等号),
故 …………………………14分
略
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