數列經典例題

2021-03-04 09:41:59 字數 6246 閱讀 6606

(2010·廣東·4)已知數列為等比數列,是它的前n項和,若,且與2的等差中項為,則( )

答案: c

(2010·江西·5)等比數列中,,=4,函式,則( )

答案: c

2010·湖南·15)若數列滿足:對任意的,只有有限個正整數使得成立,記這樣的的個數為,則得到乙個新數列.例如,若數列是,則數列是.已知對任意的,,則

答案:2,(2010·遼寧·16)已知數列滿足則的最小值為

答案:(2010·陝西·9)對於數列,「」是「為遞增數列」的( )

(2011·北京·20)若數列:,,…,滿足(,2,…,),則稱為e數列.記.

(ⅰ)寫出乙個滿足,且的e數列;

(ⅱ)若,,證明:e數列是遞增數列的充要條件是;

(ⅲ)對任意給定的整數,是否存在首項為0的e數列,使得?如果存在,寫出乙個滿足條件的e數列;如果不存在,說明理由.

答案及評分標準:

(ⅰ)0,1,2,1,0是乙個滿足條件的e數列a5.

(答案不唯一,0,1,0,1,0也是乙個滿足條件的e的數列a5)

(ⅱ)必要性:因為e數列an是遞增數列,所以.

所以an是首項為12,公差為1的等差數列.所以a2000=12+(2000—1)×1=2011.

充分性,由於a2000—a1999≤1,

a1999—a1998≤1

……a2—a1≤1

所以a2000—a1≤1999,即a2000≤a1+1999.

又因為a1=12,a2000=2011, ∴a2000=a1+1999.

故是遞增數列.

綜上,結論得證.

(ⅲ)令

∴,……∴∵

∴為偶數,

∴要使為偶數,

即4整除.

當時,數列的項滿足= =0,時,有

當的項滿足,

當不能被4整除,此時不存在e數列an,使得

答案: b

(2011·四川·20)設為非零實數,.

(ⅰ)寫出並判斷是否為等比數列.若是,給出證明;若不是,說明理由;

(ⅱ)設,求數列的前n項和.

答案及評分標準:

(ⅰ),

因為為常數,所以當是以為首項,為公比的等比數列.

(ⅱ)(2)(1),

2011·四川·8)數列的首項為,為等差數列且 .若則,,則( )

答案: b

(2011·天津·4)已知為等差數列,其公差為-2,且是與的等比中項, 為的前項和,,則的值為( )

答案: d

(2012·全國·理22)函式f(x)=x2-2x-3,定義數列如下:x1=2,xn+1是過兩點p(4,5),qn(xn,f(xn))的直線pqn與x軸交點的橫座標.

(1)證明:2≤xn<xn+1<3;

(2)求數列的通項公式.

答案及評分標準:

(1)用數學歸納法證明:2≤xn<xn+1<3.

①當n=1時,x1=2,直線pq1的方程為

,令y=0,解得,所以2≤x1<x2<3.

②假設當n=k時,結論成立,即2≤xk<xk+1<3.

直線pqk+1的方程為,

令y=0,解得,

由歸納假設知;

xk+2-xk+1=,

即xk+1<xk+2.

所以2≤xk+1<xk+2<3,即當n=k+1時,結論成立.

由①②知對任意的正整數n,2≤xn<xn+1<3.

(2) 的通項公式為.

(2012·四川·文12)設函式f(x)=(x-3)3+x-1,是公差不為0的等差數列,f(a1)+f(a2)+…+f(a7)=14,則a1+a2+…+a7=( )

答案: d

(2012·四川·文20)已知數列的前n項和為sn,常數λ>0,且λa1an=s1+sn對一切正整數n都成立.

(1)求數列的通項公式;

(2)設a1>0,λ=100.當n為何值時,數列的前n項和最大?

答案及評分標準:

(1)當a1=0時,an=0;

當a1≠0時,.

(2)當n≥7時,bn≤b7=<lg 1=0,

故數列的前6項的和最大.

(2012·四川·理12)設函式f(x)=2x-cosx,是公差為的等差數列,f(a1)+f(a2)+…+f(a5)=5π,則[f(a3)]2-a1a5=( )

答案: d

(2012·四川·理20)已知數列的前n項和為sn,且a2an=s2+sn對一切正整數n都成立.

(1)求a1,a2的值;

(2)設a1>0,數列的前n項和為tn.當n為何值時,tn最大?並求出tn的最大值.

答案及評分標準:

(1) a1=0,a2=0;或a1=+1,a2=+2;或a1=1-,a2=2-.

(2)當a1>0時,由(1)知a1=+1,a2=+2.

當n≥2時,有(2+)an=s2+sn,(2+)an-1=s2+sn-1,所以(1+)an=(2+)an-1,即an=an-1(n≥2),

所以an=a1()n-1=(+1)·()n-1.

令,則bn=1-lg()n-1=1-(n-1)lg 2=.

所以數列是單調遞減的等差數列(公差為),從而b1>b2>…>b7=>lg1=0,

當n≥8時,,

故n=7時,tn取得最大值,且tn的最大值為.

一、問答題

1、(2012·陝西·文16)已知等比數列的公比.

(1)若,求數列的前n項和;

(2)證明:對任意k∈n+,ak,ak+2,ak+1成等差數列.

2、(2012·陝西·理17)設是公比不為1的等比數列,其前n項和為sn,且a5,a3,a4成等差數列.

(1)求數列的公比;

(2)證明:對任意k∈n+,sk+2,sk,sk+1成等差數列.

3、(2012·湖北·理18)已知等差數列前三項的和為-3,前三項的積為8.

(1)求等差數列的通項公式;

(2)若a2,a3,a1成等比數列,求數列的前n項和.

4、(2012·江蘇·20)已知各項均為正數的兩個數列和滿足:,n∈n*.

(1)設bn+1=1+,n∈n*,求證:數列是等差數列;

(2)設,n∈n*,且是等比數列,求a1和b1的值.

5、(2012·重慶·文16)已知為等差數列,且a1+a3=8,a2+a4=12.

(1)求的通項公式;

(2)記的前n項和為sn,若a1,ak,sk+2成等比數列,求正整數k的值.

6、(2012·廣東·理19)設數列的前n項和為sn,滿足2sn=an+1-2n+1+1,n∈n*,且a1,a2+5,a3成等差數列.

(1)求a1的值;

(2)求數列的通項公式;

(3)證明:對一切正整數n,有.

7、(2012·廣東·文19)設數列的前n項和為sn,數列的前n項和為tn,滿足tn=2sn-n2,n∈n*.

(1)求a1的值;

(2)求數列的通項公式.

8、(2012·浙江·文19)已知數列的前n項和為sn,且sn=2n2+n,n∈n*,數列滿足an=4log2bn+3,n∈n*.

(1)求an,bn;

(2)求數列的前n項和tn.

9、(2012·安徽·理21)數列滿足x1=0,xn+1=-xn2+xn+c(n∈n*).

(1)證明:是遞減數列的充分必要條件是c<0;

(2)求c的取值範圍,使是遞增數列.

10、(2012·安徽·文21)設函式f(x)=+sinx的所有正的極小值點從小到大排成的數列為.

(1)求數列的通項公式;

(2)設的前n項和為sn,求sinsn.

11、(2012·湖南·理19)已知數列的各項均為正數,記a(n)=a1+a2+…+an,b(n)=a2+a3+…+an+1,c(n)=a3+a4+…+an+2,n=1,2,….

(1)若a1=1,a2=5,且對任意n∈n*,三個數a(n),b(n),c(n)組成等差數列,求數列的通項公式;

(2)證明:數列是公比為q的等比數列的充分必要條件是:對任意n∈n*,三個數a(n),b(n),c(n)組成公比為q的等比數列.

12、(2012·湖南·文20)某公司一下屬企業從事某種高科技產品的生產,該企業第一年年初有資金2 000萬元,將其投入生產,到當年年底資金增長了50%.預計以後每年資金年增長率與第一年的相同.公司要求企業從第一年開始,每年年底上繳資金d萬元,並將剩餘資金全部投入下一年生產,設第n年年底企業上繳資金後的剩餘資金為an萬元.

(1)用d表示a1,a2,並寫出an+1與an的關係式;

(2)若公司希望經過m(m≥3)年使企業的剩餘資金為4 000萬元,試確定企業每年上繳資金d的值(用m表示).

答案:1、(1) .

(2)證明:對任意k∈n+,

2ak+2-(ak+ak+1)=2a1qk+1-(a1qk-1+a1qk)=a1qk-1(2q2-q-1),

由,得2q2-q-1=0,

故2ak+2-(ak+ak+1)=0,即2ak+2=ak+ak+1,

所以,對任意k∈n+,ak,ak+2,ak+1成等差數列.

2、(1)設數列的公比為q(q≠0,q≠1),

q=-2.

(2)證法一:對任意k∈n+,

sk+2+sk+1-2sk=(sk+2-sk)+(sk+1-sk)

=ak+1+ak+2+ak+1

=2ak+1+ak+1·(-2)

=0,所以,對任意k∈n+,sk+2,sk,sk+1成等差數列.

證法二:對任意k∈n+,,

sk+2+sk+1=

=,2sk-(sk+2+sk+1)=

=[2(1-qk)-(2-qk+2-qk+1)]

=(q2+q-2)=0,

因此,對任意k∈n+,sk+2,sk,sk+1成等差數列.

3、(1)設等差數列的公差為d, an=-3n+5或an=3n-7.

(2)4、(1)證明:由題設知,

所以,從而(n∈n*),

所以數列是以1為公差的等差數列.

(2) a1=b1=.

5、(1)設數列的公差為d, an=a1+(n-1)d=2+2(n-1)=2n.

(2)6.

6、1.

(2) an=3n-2n.

(3)∵an=3n-2n=3·3n-1-2n=3n-1+2(3n-1-2n-1)≥3n-1,

∴.∴.

7、(1) 1.

(2)an=3·2n-1-2.

8、(1) an=4log2bn+3,bn=2n-1,n∈n*.

(2)由(1)知anbn=(4n-1)·2n-1,n∈n*.

所以tn=3+7×2+11×22+…+(4n-1)·2n-1,2tn=3×2+7×22+…+(4n-5)·2n-1+(4n-1)·2n,

所以2tn-tn=(4n-1)2n-[3+4(2+22+…+2n-1)]=(4n-5)2n+5.

故tn=(4n-5)2n+5,n∈n*.

9、(1)先證充分性,若c<0,由於xn+1=+xn+c≤xn+c<xn,故是遞減數列;

再證必要性,若是遞減數列,則由x2<x1可得c<0.

(2) (0,].

10、(1)xn=2nπ-(n∈n*).

(2)11、(1) an=1+(n-1)×4=4n-3.

(2)①必要性:若數列是公比為q的等比數列,則對任意n∈n*,有an+1=anq.由an>0知,a(n),b(n),c(n)均大於0,於是,,

即.所以三個數a(n),b(n),c(n)組成公比為q的等比數列.

②充分性:若對任意n∈n*,三個數a(n),b(n),c(n)組成公比為q的等比數列,則

b(n)=qa(n),c(n)=qb(n).

於是c(n)-b(n)=q[b(n)-a(n)],得an+2-a2=q(an+1-a1),即

an+2-qan+1=a2-qa1.

由n=1有b(1)=qa(1),即a2=qa1,從而an+2-qan+1=0.

因為an>0,所以.

故數列是首項為a1,公比為q的等比數列.

綜上所述,數列是公比為q的等比數列的充分必要條件是:對任意n∈n*,三個數a(n),b(n),c(n)組成公比為q的等比數列.

12、(1)an+1=an(1+50%)-d=an-d.

(2)由(1)得an=an-1-d=(an-2-d)-d

=()2an-2-d-d=…

=()n-1a1-d[1++()2+…+()n-2].

整理得an=()n-1(3 000-d)-2d[()n-1-1]

=()n-1(3 000-3d)+2d.

由題意,am=4 000,即()m-1(3 000-3d)+2d=4 000.

解得,故該企業每年上繳資金d的值為時,經過m(m≥3)年企業的剩餘資金為4 000萬元.

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