- 等差数列的定义及性质
- 共8637题
正实数数列{an}中,a1=1,a2=5,且{an2}成等差数列.
(1)证明数列{an}中有无穷多项为无理数;
(2)当n为何值时,an为整数,并求出使an<200的所有整数项的和.
正确答案
(1)证明:由已知有:an2=1+24(n-1),从而an=,
方法一:取n-1=242k-1,则an=(k∈N+)
用反证法证明这些an都是无理数.
假设an=为有理数,则an必为正整数,且an<24k,
故an-24k≥1.an-24k>1,与(an-24k)(an+24k)=1矛盾,
所以an=(k∈N+)都是无理数,即数列an中有无穷多项为无理数;
(2)要使an为整数,由(an-1)(an+1)=24(n-1)可知:
an-1,an+1同为偶数,且其中一个必为3的倍数,所以有an-1=6m或an+1=6m
当an=6m+1时,有an2=36m2+12m+1=1+12m(3m+1)(m∈N)
又m(3m+1)必为偶数,所以an=6m+1(m∈N)满足an2=1+24(n-1)
即n=+1(m∈N)时,an为整数;
同理an=6m-1(m∈N+)有an2=36m2-12m+1=1+12(3m-1)(m∈N+)
也满足an2=1+24(n-1),即n=+1(m∈N+)时,an为整数;
显然an=6m-1(m∈N+)和an=6m+1(m∈N)是数列中的不同项;
所以当n=+1(m∈N)和n=
+1(m∈N+)时,an为整数;
由an=6m+1<200(m∈N)有0≤m≤33,
由an=6m-1<200(m∈N+)有1≤m≤33.
设an中满足an<200的所有整数项的和为S,则
S=(5+11+…+197)+(1+7+…+199)=×33+
×34=6733
数列满足
(1)证明:数列是等差数列;
(2)设,求数列
的前
项和
正确答案
(1)数列是等差数列;(2)
.
试题分析:(1)证明:在原等式两边同除以,得
,即
,所以
是以
为首项,
为公差的等差数列.(2)由(1)得
,所以
,从而
.
用错位相减法求得.
(1)证明:由已知可得,,即
,所以
是以
为首项,
为公差的等差数列.(2)由(1)得
,所以
,从而
.
①
②
①-②得
.
所以.
已知分别以d1和d2为公差的等差数列和满足a1=18,b14=36.
(1)若d1=18,且存在正整数m,使得am2=bm+14-45,求证:d2>108;
(2)若ak=bk=0,且数列a1,a2,…,ak,bk+1,bk+2,…,b14的前n项和Sn满足S14=2Sk,求数列{an}和{bn}的通项公式.
正确答案
(1)依题意,[18+(m-1)×18]2=36+(m+14-14)d2-45,
即(18m)2=md2-9,即d2=182m+≥2
=108;
等号成立的条件为182m=,即m=
,∵m∈N*,
∴等号不成立,∴原命题成立.
(2)由S14=2Sk得:Sk=S14-Sk,
即:×k=
×(14-k+1),
则9k=18×(15-k),得k=10
d1==-2,d2=
=9,
则an=-2n+20,bn=9n-90.
在数列{an}中,a1=1,an+1=2an+2n,(Ⅰ)设bn=,证明:
(Ⅰ)数列{bn}是等差数列;
(Ⅱ)求数列{}的前n项和Sn.
正确答案
(Ⅰ)证明:由an+1=2an+2n得bn+1==
=
+1=bn+1
又b1=a1=1,因此数列{bn}是首项为1,公差为1的等差数列
(Ⅱ)由(Ⅰ)得bn=1+(n-1)•1=n=,
∴an=n•2n-1,
∴=
则Sn=1++
+
+…+
,…(1)
Sn=
+
+
+
+…
+
,…(2)
(1)-(2)得Sn=1+
+
+
+…+
-
.
=-
=2-(2+n)
.
∴Sn=4-(2+n)
已知数列{an}的首项a1=3,通项an与前n项和Sn之间满足2an=SnSn-1(n≥2).
(1)求证{}是等差数列,并求公差;
(2)求数列{an}的通项公式.
正确答案
(1)∵2an=SnSn-1(n≥2)∴2(Sn-Sn-1)=SnSn-1
两边同时除以SnSn-1,得2(-
)=1
∴-
=-
∴{}是等差数列,公差d=-
(2)∵=
=
∴=
+(n-1)×(-
)=-
n+
=
∴Sn=
当n≥2时,an=SnSn-1=
×
×
=
∴an=
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