1.數列的各項均為正數,為其前項和,對於任意,總有成等差數列.
(ⅰ)求數列的通項公式;
(ⅱ)設數列的前項和為,且,求證:對任意實數(是常數,=2.71828)和任意正整數,總有 2;
(ⅲ) 正數數列中,.求數列中的最大項.
(ⅰ)解:由已知:對於,總有①成立
∴ (n ≥ 2)②
①--②得
∴∵均為正數,∴ (n ≥ 2)
∴數列是公差為1的等差數列
又n=1時,, 解得=1
∴.()
(ⅱ)證明:∵對任意實數和任意正整數n,總有≤.
∴(ⅲ)解:由已知
易得猜想 n≥2 時,是遞減數列. 令∵當
∴在內為單調遞減函式.
由.∴n≥2 時,是遞減數列.即是遞減數列.
又, ∴數列中的最大項為.
2.設f1(x)=,定義fn+1 (x)= f1[fn(x)],an =(n∈n*).
(1) 求數列{an}的通項公式;
(2) 若,qn=(n∈n*),試比較9t2n與
qn的大小,並說明理由.
解:(1)∵f1(0)=2,a1==,fn+1(0)= f1[fn(0)]=,
∴an+1==== -= -an.
∴數列{an}是首項為,公比為-的等比數列,∴an= ()n1.
(2)∵t2 n = a1+2a 2+3a 3+…+(2n-1)a 2 n1+2na 2 n,
∴t2 n= (-a1)+(-)2a 2+(-)3a 3+…+(-)(2n-1)a2 n-1+2na2 n
= a 2+2a 3+…+(2n-1)a2 n-na2 n.
兩式相減,得t2 n= a1+a2+a 3+…+a2 n+na2 n.
∴t2n =+n×(-)2n1=- (-)2n+ (-)2n1.
t2n =- (-)2n+ (-)2n1= (1-).
∴9t2n=1-.
又qn=1-,
當n=1時,22 n= 4,(2n+1)2=9,∴9t2 n<q n;
當n=2時,22 n=16,(2n+1)2=25,∴9t2 n<qn;
當n≥3時,,
∴9t2 n>q n.
3. 設不等式組所表示的平面區域為dn,記dn內的格點(格點即橫座標和縱座標均為整數的點)的個數為f(n)(n∈n*).
(1)求f(1)、f(2)的值及f(n)的表示式;
(2)設bn=2nf(n),sn為的前n項和,求sn;
(3)記,若對於一切正整數n,總有tn≤m成立,求實數m的取值
範圍.(1)f(1)=3
f(2)=6
當x=1時,y=2n,可取格點2n個;當x=2時,y=n,可取格點n個
∴f(n)=3n
(2)由題意知:bn=3n·2n
sn=3·21+6·22+9·23+…+3(n-1)·2n-1+3n·2n
∴2sn=3·22+6·23+…+3(n-1)·2n+3n·2n+1
∴-sn=3·21+3·22+3·23+…3·2n-3n·2n+1
=3(2+22+…+2n)-3n·2n+1
=3·=3(2n+1-2)-3nn+1
∴-sn=(3-3n)2n+1-6
sn=6+(3n-3)2n+1
(3)∴t1t4>…>tn
故tn的最大值是t2=t3=
∴m≥。
4.已知,且,數列的前項和為,它滿足條件.數列中,·.
(1)求數列的前項和;
(2)若對一切都有,求的取值範圍.
解:(1),∴
當時,.
當≥2時, =,∴
此時··=·,
∴……=……+
設……+,
∴……,
∴∴· ……6分
(2)由可得
①當時,由,可得
∴對一切都成立,
∴此時的解為.
②當時,由可得
≥∴對一切都成立,
∴此時的解為.
由①,②可知
對一切,都有的的取值範圍是或. ……14分
5、已知函式()。
(ⅰ)若且,則稱為的實不動點,求的實不動點;
()在數列中,,(),求數列的通項公式。
解:(ⅰ)由及得
或(捨去),
所以或,即的實不動點為或;
()由條件得,從而有
,由此及知:數列是首項為,公比為的等比數列,故有
()。6、已知函式,點,是函式影象上的兩個點,且線段的中點的橫座標為.
⑴求證:點的縱座標是定值;
⑵若數列的通項公式為,求數列的前m項的和;
⑶若時,不等式恆成立,求實數的取值範圍.
解:⑴由題可知:,所以,
點的縱座標是定值,問題得證.
⑵由⑴可知:對任意自然數,恆成立.
由於,故可考慮利用倒寫求和的方法.即由於:
所以, 所以,
⑵∵, ∴
∴等價於
依題意,①式應對任意恆成立.
顯然,因為(),所以,需且只需對任意恆成立.即:對恆成立.
記().∵,
∴()的最大值為,∴.
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