13题是等差数列还是等差等比数列求和公式

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高三数学下学期试题:等差数列
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本文题目:高三数学下学期试题:等差数列
等差数列但因为测试 新人教B版
1.(文)(2011&温州十校二模)若Sn是等差数列{an}的前n项和,a2+a10=4,则S11的值为(  )
A.12     B.18
C.22     D.44
[解析] 根据等差数列的性质可知S11=11&#6&#&#6&#&42=22,故选C.
(理)(2011&北京海淀期中)已知数列{an}为等差数列,Sn是它的前n项和.若a1=2,S3=12,则S4=(  )
A.10     B.16
C.20     D.24
[解析] S3=3a2,又S3=12,∴a2=4,∴d=a2-a1=2,∴a4=a1+3d=8,S4=4&#6&#,故选C.
2.(文)(2011&福州模拟)等差数列{an}的前n项和 为Sn,若a2+a6+a7=18,则S9的值是(  )
C.54 D.以上都不对
[解析] 由a2+a6+a7=3a1+12d=3a5=18,得a5=6.
所以S9=9&#6&#a5=54.
(理)(2010&山东日照模拟)已知等差数列{an}的公差为d(d&0),且a3+a6+a10+a13=32,若am=8,则m为(  )
[解析] 由等差数列性质知,a3+a6+a10+a13=(a3+a13)+(a6+a10)=2a8+2a8=4a8=32,
∴a8=8.
∴m=8.故选B.
3.(文)(2011&西安五校一模)设等差数列{an}的前n项和为Sn,若a1=-11,a3+a7=-6,则当Sn取最小值时,n等于(  )
[解析] 设等差数列{an}的公差为d,依题意得a3+a7=2a5=-6,∴a5=-3,∴d=a5-a15-1=2,∴an=-11+(n-1)&2=2n-13.令an&0得n&6.5,即在数列{an}中,前6项均为负数,自第7项起以后各项均为正数,因此当n=6时,Sn取最小值,选C.
(理)(2011&江西八校联考)设数列{an}为等差数列,其前n项和为Sn,已知a1+a4+a7=99,a2+a5+a8=93,若对任意n&N*,都有Sn&Sk成立,则k的值为(  )
[解析] 设等差数列{an}的公差为d,则有3d=93-99=-6,∴d=-2;∴a1+(a1+3d)+(a1+6d)=3a1+9d=3a1-18=9 9,∴a1=39,∴an=a1+(n-1)d=39-2(n-1)=41-2n.令an=41-2n&0得n&20.5,即在数列{an}中,前20项均为正,自第21项起以后各项均为负,因此在其前n项和中,S20最大.依题意得知,满足题意的k值是20,选C.
4.(文)(2010&山东青岛质检)已知不等式x2-2x-3&0的整数解构成等差数列{an}的前三项,则数列{an}的第四项为(  )
C.2 D.3或-1
[解析] 由x2-2x-3&0及x&Z得x=0,1,2.
∴a4=3或-1.故选D.
(理)已知方程(x2-2x+m)(x2-2x+n)=0的四个根组成一个首项为14的等差数列,则|m-n|=(  )
[解析] 设x2-2x+m=0的根为x1,x2且x1
x2-2x+n=0的根为x3,x4且x3
又x1+x2=2,∴x2=74,
又x3+x4=2,且x1,x3,x4,x2成等差数列,
∴公差d=13(74-14)=12,∴x3=34,x4=54.
∴|m-n|=|14&74-34&54|=12,故选C.
5.(2011&江西九校联考)已知数列2,x,y,3为等差数列,数列2,m,n,3为等比数列,则x+y+mn的值为(  )
C.-11 D.&11
[解析] 依题意得x+y=2+3=5,mn=2&3=6,x+y+mn=11,选B.
6.(文)在函数y=f(x)的图象上有点列(xn,yn),若数列{xn}是等差数列,数列{yn}是等比数列,则函数y=f(x)的解析式可能为(  )
A.f(x)=2x+1 B.f(x)=4x2
C.f(x)=log3x D.f(x)=34x
[解析] 对于函数f(x)=34x上的点列(xn,yn),有yn=34xn,由于{xn}是等差数列,所以xn+1-xn=d,因此yn+1yn=34xn+134xn=34xn+1-xn=34d,这是一个与n无关的常数,故{yn}是等比数列.故选D.
[点评] 根据指数与对数运算的性质知真数成等比(各项为正),其对数成等差,指数成等差时,幂成等比.
(理)(2011&江南十校联考)已知直线(3m+1)x+(1-m)y-4=0所过定点的横、纵坐标分别是等差数列{an}的第一项与第二项,若bn=1an&an+1,数列{bn}的前n项和为Tn,则T10=(  )
A.921 B.1021
C.1121 D.2021
[解析] 依题意,将(3m+1)x+(1-m)y-4=0化为(x+y-4)+m(3x-y)=0,令x+y-4=03x-y=0,解得x=1y=3,
∴直线(3m+1)x+(1-m)y-4=0过定点(1,3),
∴a1=1,a2=3,公差d=2,an=2n-1,
∴bn=1an&an+1=12(12n-1-12n+1),
∴T10=12&(11-13+13-15+&+120-1-120+1)
=12&(1-121)=1021.故选B.
7.(2011&洛阳部分重点中学教学检测)已知a,b,c是递减的等差数列,若将其中两个数的位置对换,得到一个等比数列,则a2+c2b2的值为________.
[答案] 20
[解析] 依题意得①a+c=2bb2=ac,或②a+c=2ba2=bc,或③a+c=2bc2=ab.由①得a=b=c,这与&a,b,c是递减的等差数列&矛盾;由②消去c整理得(a-b)(a+2b)=0,又a&b,因此a=-2b,c=4b,a2+c2b2=20;由③消去a整理得(c-b)(c+2b)=0,又b&c,因此有c=-2b,a=4b,a2+c2b2=20.
8.(文)(2011&天津文,11)已知{an}是等差数列,Sn为其前n项和,n&N*,若a3=16,S20=20,则S10的值为________.
[答案] 110
[解析] 由题意,设公差为d,a1+2d=&&#&#,
解得a1=20d=-2
∴S10=10a1+10&#&#0.
(理)(2011&江苏南通、 扬州、泰州高三调研)设等差数列{an}的公差为正数,若a1+a2+a3=15,a1a2a3=80,则a11+a12+a13=________.
[答案] 105
[解析] ∵a1+a2+a3=15a1a2a3=80,
∴a2=5,a1a3=16,∴a1+d=5a1&#6d=16,
∵d&0,∴d=3a1=2,
∴a11+a12+a13=3a1+33d=105.
9.(文)将正偶数按下表排成5列:
第1列 第2列 第3列 第4列 第5列
第1行 2 4 6 8
第2行 16 14 12 10
第3行 18 20 22 24
&& && 28 26
那么2010应该在第________行第________列.
[答案] 252,4
[解析] 通项an=2n,故2010为第1005项,∵+1,
又251为奇数,因此2010应排在第252行,且第252行从右向左排第一个数,即252行第4列.
(理)已知an=n的各项排列成如图的三角形状:
记A(m,n)表示第m行的第n个数,则A(21,12)=________.
a2 a3 a4
a5 a6 a7 a8 a9
& & & & & & & & & &
[答案] 412
[解析] 由题意知第1行有1个数,第2行有3个数,&&第n行有2n-1个数,故前n行有Sn=n[1+&#&#6个数,因此前20行共有S20=400个数,故第21行的第一个数为401,第12个数为412,
即A(21,12)=412.
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2013事业单位行测备考:数列问题解题技巧
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&  数字推理的题目通常状况下是给出一个数列,但整个数列中缺少一个项,要求仔细观察这个数列各项之间的关系,判断其中的规律。
  解题关键:
  1,培养数字、数列敏感度是应对数字推理的关键。
  2,熟练掌握各类基本数列。
  3,熟练掌握八大类数列,并深刻理解&变式&的概念。
  4,进行大量的习题训练,自己总结,再练习。
  下面是八大类数列及变式概念。例题是帮助大家更好的理解概念,掌握概念。虽然这些理论概念是从教材里得到,但是希望能帮助那些没有买到教材,那些只做大量习题而不总结的朋友。
  一、简单数列
  自然数列:1,2,3,4,5,6,7,&&
  奇数列:1,3,5,7,9,&&
  偶数列:2,4,6,8,10,&&
  自然数平方数列:1,4,9,16,25,36,&&
  自然数立方数列:1,8,27,64,125,216,&&
  等差数列:1,6,11,16,21,26,&&
  等比数列:1,3,9,27,81,243,&&
  二、等差数列
  1, 等差数列:后一项减去前一项形成一个常数数列。
  例题:12,17,22,27,(),37
  解析:17-12=5,22-17=5,&&
  2, 二级等差数列:后一项减去前一项形成一个新的数列是一个等差数列。
  例题1: 9,13,18,24,31,()
  解析:13-9=4,18-13=5,24-18=6,31-24=7,&&
  例题2.:66,83,102,123,()
  解析:83-66=17,102-83=19,123-102=21,&&
  3,二级等差数列变化:后一项减去前一项形成一个新的数列,这个新的数列可能是自然数列、等比数列、平方数列、立方数列、或者与加减&1&、&2&的形式有关。
  例题1: 0,1,4,13,40,()
  解析:1-0=1,4-1=3,13-4=9,40-13=27,&&公比为3的等比数列
  例题2: 20,22,25,30,37,()
  解析:22-20=2,25-22=3,30-25=5,37-30=7,&&.二级为质数列
  4,三级等差数列及变化:后一项减去前一项形成一个新的数列,再在这个新的数列中,后一项减去前一项形成一个新的数列,这个新的数列可能是自然数列、等比数列、平方数列、立方数列、或者与加减&1&、&2&的形式有关。
  例题1: 1,9,18,29,43,61,()
  解析:9-1=8,18-9=9,29-18=11,43-29=14,61-43=18,&&二级特征不明显
  9-8=1,11-9=2,14-11=3,18-14=4,&&三级为公差为1的等差数列
  例题2.:1,4,8,14,24,42,()
  解析:4-1=3,8-4=4,14-8=6,24-14=10,42-24=18,&&二级特征不明显
  4-3=1,6-4=2,10-6=4,18-10=8,&&三级为等比数列
  例题3:(),40,23,14,9,6
  解析:40-23=17,23-14=9,14-9=5,9-6=3,&&二级特征不明显
  17-9=8,9-5=4,5-3=2,&&三级为等比数列
  三、等比数列
  1,等比数列:后一项与前一项的比为固定的值叫做等比数列
  例题:36,24,()32/3,64/9
  解析:公比为2/3的等比数列。
  2,二级等比数列变化:后一项与前一项的比所得的新的数列可能是自然数列、等比数列、平方数列、立方数列、或者与加减&1&、&2&的形式有关。
  例题1:1,6,30,(),360
  解析:6/1=6,30/6=5,()/30=4,360/()=3,&&二级为等差数列
  例题2:10,9,17,50,()
  解析:1*10-1=9,2*9-1=18,3*17-1=50,&&
  例题3:16,8,8,12,24,60,()
  解析:8/16=0.5,8/8=1,12/8=1.5,24/12=2,60*24=2.5,&&二级为等差数列
  例题4:60,30,20,15,12,()
  解析:60/30=2/1,30/20=3/2,20/15=4/3,15/12=5/4,&&
  重点:等差数列与等比数列是最基本、最典型、最常见的数字推理题型。必须熟练掌握其基本形式及其变式。
  四、和数列
  1,典型(两项求和)和数列:前两项的加和得到第三项。
  例题1:85,52,(),19,14
  解析:85=52+(),52=()+19,()=19+14,&&
  例题2:17,10,(),3,4,-1
  解析:17-10=7,10-7=3,7-3=4,3-4=-1,&&
  例题3:1/3,1/6,1/2,2/3,()
  解析:前两项的加和得到第三项。
  2,典型(两项求和)和数列变式:前两项的和,经过变化之后得到第三项,这种变化可能是加、减、乘、除某一常数;或者是每两项的和与项数之间具有某种关系。
  例题1:22,35,56,90,(),234
  解析:前两项相加和再减1得到第三项。
  例题2:4,12,8,10,()
  解析:前两项相加和再除2得到第三项。
  例题3:2,1,9,30,117,441,()
  解析:前两项相加和再乘3得到第三项。
  3,三项和数列变式:前三项的和,经过变化之后得到第四项,这种变化可能是加、减、乘、除某一常数;或者是每两项的和与项数之间具有某种关系。
  例题1:1,1,1,2,3,5,9,()
  解析:前三项相加和再减1得到第四项。
  例题2:2,3,4,9,12,25,22,()
  解析:前三项相加和得到自然数平方数列。
  例题:-4/9,10/9,4/3,7/9,1/9,()
  解析:前三项相加和得到第四项。
  五、积数列
  1,典型(两项求积)积数列:前两项相乘得到第三项。
  例题:1,2,2,4,(),32
  解析:前两项相乘得到第三项。
  2,积数列变式:前两项相乘经过变化之后得到第三项,这种变化可能是加、减、乘、除某一常数;或者是每两项的乘与项数之间具有某种关系。
  例题1:3/2,2/3,3/4,1/3,3/8,()
  解析:两项相乘得到1,1/2,1/4,1/8,&&
  例题2:1,2,3,35,()
  解析:前两项的积的平方减1得到第三项。
  例题3:2,3,9,30,273,()
  解析:前两项的积加3得到第三项。
  六、平方数列
  1,典型平方数列(递增或递减)
  例题:196,169,144,(),100
  解析:14立方,13立方,&&
  2,平方数列变式:这一数列特点不是简单的平方或立方数列,而是在此基础上进行&加减乘除&的变化。
  例题1:0,5,8,17,(),37
  解析:0=12-1,5=22+1,8=32-1,17=42+1,()=52-1,37=62+1
  例题2:3,2,11,14,27,()
  解析:12+2,22-2,32+2,42-2,52+2,&&
  例题3:0.5,2,9/2,8,()
  解析:等同于1/2,4/2,9/2,16/2,分子为12,22,32,42,&&
  例题4:17,27,39,(),69
  解析:17=42+1,27=52+2,39=62+3,&&
  3, 平方数列最新变化------二级平方数列
  例题1:1,4,16,49,121,()
  解析:12,22,42,72,112,&&二级不看平方
  1,2,3,4,&&三级为自然数列
  例题2:9,16,36,100,()
  解析:32,42,62,102,&&二级不看平方
  1,2,4,&&三级为等比数列]
  七、立方数列
  1,典型立方数列(递增或递减):不写例题了。
  2,立方数列变化:这一数列特点不是简单的立方数列,而是在此基础上进行&加减乘除&的变化。
  例题1:0,9,26,65,124,()
  解析:项数的立方加减1的数列。
  例题2:1/8,1/9,9/64,(),3/8
  解析:各项分母可变化为2,3,4,5,6的立方,分之可变化为1,3,9,27,81
  例题3:4,11,30,67,()
  解析:各项分别为立方数列加3的形式。
  例题4:11,33,73,(),231
  解析:各项分别为立方数列加3,6,9,12,15的形式。
  例题5:-26,-6,2,4,6,()
  解析:(-3)3+1,(-2)3+2,(-1)3+3,(0)3+4,(1)3+5,&&
  八、组合数列
  1,数列间隔组合:两个数列(七种基本数列的任何一种或两种)进行分隔组合。
  例题1:1,3,3,5,7,9,13,15,(),()
  解析:二级等差数列1,3,7,13,&&和二级等差数列3,5,9,15,&&的间隔组合。
  例题2:2/3,1/2,2/5,1/3,2/7,()
  解析:数列2/3,2/5,2/7和数列1/2,1/3,&&的间隔组合。
  2,数列分段组合:
  例题1:6,12,19,27,33,(),48
  解析: 6 7 8 6 () 8
  例题2:243,217,206,197,171,(),151
  解析: 26 11 9 26 () 9
  特殊组合数列:
  例题1:1.01,2.02,3.04,5.08,()
  解析:整数部分为和数列1,2,3,5,&&小数部分为等比数列0.01,0.02,0.04,&&
  九、其他数列
  1,质数列及其变式:质数列是一个非常重要的数列,质数即只能被1和本身整除的数。
  例题1:4,6,10,14,22,()
  解析:各项除2得到质数列2,3,5,7,11,&&
  例题2:31,37,41,43,(),53
  解析:这是个质数列。
  2,合数列:
  例题:4,6,8,9,10,12,()
  解析:和质数列相对的即合数列,除去质数列剩下的不含1的自然数为合数列。
  3,分式最简式:
  例题1:133/57,119/51,91/39,49/21,(),7/3
  解析:各项约分最简分式的形式为7/3。
  例题2:105/60,98/56,91/52,84/48,(),21/12
  解析:各项约分最简分式的形式为7/4。
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2012届高考数学等差、等比数列的计算与证明考点突破测试题及答案
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2012届高考数学等差、等比数列的计算与证明考点突破测试题及答案
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文章来源 莲山课件 w w w.5 Y Kj.Co M 专题三 数 列第一讲 等差、等比数列的计算与证明一、1.(;全国Ⅱ)如果等差数列{an}中,a3+a4+a5=12,那么a1+a2+…+a7=(  )A.14&&&&&&& B.21&&&&&&& C.28&&&&&&& D.35解析:由等差数列性质得a3+a4+a5=3a4,由3a4=12,得a4=4,所以a1+a2+…+a7=7a1+a7&#a4=28.答案:C2.(;福建)设等差数列{an}的前n项和为Sn.若a1=-11,a4+a6=-6,则当Sn取最小值时,n等于&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& (  )A.6&&&&&&& B.7&&&&&&& C.8&&&&&&& D.9解析:∵{an}是等差数列,∴a4+a6=2a5=-6,则a5=-3,d=a5-a15-1=-3+114=2,得{an}是首项为负数的递增数列,所有的非正项之和最小.∵a6=-1,a7=1,∴当n =6时,Sn取最小.故选A.答案:A3.等比数列{an}前n项的积为Tn,若a3a6a18是一个确定的常数,那么数列T10,T13,T17,T25中也是常数的项是&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& (  )A.T10&&&&&&&& B.T13&&&&&&&& C.T17&&&&&&&& D.T25解析:a3a6a18=a 31q2+5+17=(a1q8)3=a 39,即a9为定值,所以与a1下标和为18的项积为定值,可知T17为定值.答案:C4.各项均为正数的等比数列{an}的前n项和为Sn,若Sn=2,S3n=14,则S4n等于(  )A.80&&&&&&&&& B.26&&&&&&&&& C.30&&&&&&&&& D.16解析:S3nSn=142=1-q3n1-qn,∴qn=2.∴S4n=Sn•1-q4n1-qn=30.故选C.答案:C5.(;辽宁)设{an}是由正数组成的等比数列,Sn为其前n项和.已知a2a4=1,S3=7,则S5=&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& (  )A.152&&&&&&&&&&&&& B.314&&&&&&&&&&&&& C.334&&&&&&&&&&&& D.172解析: an&0, a2a4=a21q4=1①S3=a1+a1q+a1q2=7②解得a1=4,q=12或-13(舍去),S5=a11-q51-q=4×1-4,故选B.答案:B二、题6.(;福建)在等比数列{an}中,若公比q=4,且前3项之和等于21,则该数列的通项公式an=________.解析:∵{an}是等比数列,q=4,S3=a11-q31-q=21,∴a1=1,∴an=4n-1.答案:4n-17.(;辽宁理)等差数列{an}的前n项和为Sn,且6S5-5S3=5,则a4=________.解析:由题意知65a1+5×42d-53a1+3×22d=15a1+45d=15(a1+3d)=15a4=5,故a4=13.答案:138.数列{an}满足:an+1=an(1-an+1),a1=1,数列{bn}满足:bn=anan+1,则数列{bn}的前10项和S10=________.解析:由题可知an+1=an(1-an+1),整理可得1an+1-1an=1,则1an=1+(n-1)=n,所以an=1n,bn=anan+1=1nn+1=1n-1n+1,故S10=b1+b2+…+b10=1-111=1011.答案:10119.已知数列{an}(n∈N*)满足:an=nn=1,2,3,4,5,6-an-6n≥7,且n∈N*则a2 007=________.解析:由an=-an-6(n≥7,且n∈N*)知an+12=-an+6=an从而知当n≥7时有an+12=an于是a2 007=a167×12+3=a3=3.答案:3三、解答题10.如图给出了一个“等差数阵”:&其中每行、每列都是等差数列,aij表示位于第i行第j列的数.(1)写出a45的值;(2)写出aij的计算公式.解:(1)该等差数阵的第1列是首项为4,公差为3的等差数列,a41=4+3×(4-1)=13,第2列是首项为7,公差为5的等差数列,a42=7+5×(4-1)=22.∵a41=13,a42=22,∴第4行是首项为13,公差为9的等差数列.∴a45=13+9×(5-1)=49.(2)∵a1j=4+3(j-1),a2j=7+5(j-1),∴第j列是首项为4+3(j-1),公差为2j+1的等差数列.∴aij=4+3(j-1)+(2j+1)•(i-1)=i(2j+1)+j. 11.等差数列{an}的前n项和为Sn,a1=1+2,S3=9+32.(1)求数列{an}的通项an与前n项和Sn;(2)设bn=Snn(n∈N*),求证:数列{bn}中任意不同的三项都不可能成为等比数列.(1)解:由已知得a1=2+1,3a1+3d=9+32,∴d=2,故an=2n-1+2,Sn=n(n+2).(2)证明:由(1)得bn=Snn=n+2假设数列{bn}中存在三项bp、bq、br(p、q、r互不相等)成等比数列,则b2q=bpbr,即(q+2)2=(p+2)(r+2),∴(q2-pr)+(2q-p-r)2=0.∵p,q,r∈N*,∴q2-pr=0,2q-p-r=0,∴p+r22=pr,(p-r)2=0,∴p=r.这与p≠r相矛盾.所以数列{bn}中任意不同的三项都不可能成为等比数列.12.已知数列{an}的各项均为正数,前n项的和Sn=an+124,(1)求{an}的通项公式;(2)设等比数列{bn}的首项为b,公比为2,前n项的和为Tn.若对任意n∈N*,Sn≤Tn均成立,求实数b的取值范围.解:(1)由a1=&#624,解得a1=1.当n≥2时,由an=Sn-Sn-1=an+12-an-1+124,得(an-an-1-2)(an+an-1)=0.又因为an&0,所以an-an-1=2.因此{an}是首项为1,公差为2的等差数列,即an=2n-1(n∈N*).(2)因为Sn=n2,Tn=b(2n-1),所以Sn≤Tn对任意n∈N*恒成立,当且仅当1b≤2n-1n2对任意n∈N*均成立.令Cn=2n-1n2,因为Cn+1-Cn=2n+1-1n+1&#n-1n2=&#6n-1•2n+2n+1ɲn+12,所以C1&C2,且当n≥2时,Cn&Cn+1.因此1b≤C2=34,即b≥43.文章来源 莲山课件 w w w.5 Y Kj.Co M
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高中数学数列知识点总结与题库_20800字
二、重难点击
本章重点:数列的概念,等差数列,等比数列的定义,通项公式和前n项和公式及运用,等差数列、等比数列的有关性质。注重提炼一些重要的思想和方法,如:观察法、累加法、累乘法、待定系数法、倒序相加求和法、错位相减求和法、裂项相消求和法、函数与方程思想、分类与讨论思想、化归与转化思想等。
四、数列通项an与前n项和Sn的关系n
a1+a2+a3+?+an=∑ai
3.数列{an}的通项公式为
an=3n2-28n,则数列各项中最小项是(
4.已知数列{aa2
n}是递增数列,其通项公式为n=n+λn,则实数λ的取值范围是(-3,+∞)5.数列{an}的前n项和Sn=
n2-4n+1,,则a?-2
题型一归纳、猜想法求数列通项
【例1】根据下列数列的前几项,分别写出它们的一个通项公式
⑴7,77,777,7777,…⑶1,3,3,5,5,7,7,9,9…解析:⑴将数列变形为
×(10-1),(102-1),(103-1),?,(10n-1)9999
⑶将已知数列变为1+0,2+1,3+0,4+1,5+0,6+1,7+0,8+1,9+0,…。可得数列的通项公式为
点拨:本例的求解关键是通过分析、比较、联想、归纳、转换获得项与项数的一般规律,从而求得通项。
题型二应用a?S1
求数列通项
例2.已知数列{an}的前n项和Sn,分别求其通项公式.
解析:⑴当n=1时,a1=S1=31-2=1,
当n≥2时,an
n=Sn-Sn-1=(3-2)-(3
(n=1)1=1不适合上式,故an=??2?3n-1
三、利用递推关系求数列的通项
【例3】根据下列各个数列{an}的首项和递推关系,求其通项公式⑴a11=
4n2-1解析:⑴因为a1
n+1=an+4n2-1,所以
n+1-an4n2-1=2(2n-1-2n+1
2-1=2(1-3)
3-a22(3-5a-a111
111an-an-1=(-)
以上(n-1)个式相加得
11(1-)22n-1
即:an=1-=
点拨:在递推关系中若
an+1=an+f(n),求an用累加法,若
=f(n),求an用累乘法,若an
an+1=pan+q,求an用待定系数法或迭代法。
++?+,(n∈N),则an+1与an的大小关系是(C)n+1n+22n+1
A.an+1>anC.an+1<解:因为
D.不能确定
2n+22n+3n+111=-<02n+32n+2
所以an+1<二、填空题
an,选C.
则an=?n2-4n+1,
?2n-5,(n≥2)
5.已知数列{an}的前n项和Sn=
7.已知数列{an}的通项
(n∈N*),则数列{an}的前30项中最大项和最小项分别是a10,a9
解:构造函数y=
由函数性质可知,函数在(-∞99)上递减,且y1
又∈(9,10)
∴a10>a11>a12>?>a30>1>a1>a2>?三、解答题
∴a10最大,a9最小
6.2等差数列
2.递推关系与通项公式
递推关系:an+1-an=d通项公式:an=a1+(n-1)d推广:an=am+(n-m)d变式:a1=an-(n-1)d;
特征:an=dn+(a1-d),
即:an=f(n)=kn+m,(k,m为常数)
an=kn+m,(k,m为常数)是数列{an}成
等差数列的充要条件。3.等差中项:
若a,b,c成等差数列,则b称a与c的等差中项,且b=
;a,b,c成等差数列是2b=a+c的充要条件。4.前n项和公式
+an)nn(n=2;Snan-1)d
特征:Sdn=
1-2)n,即S2n=f(n)=An+BnS2
(A,B为常数)
是数列{an}成等差数列的充要条件。
5.等差数列{an}的基本性质(其中m,n,p,q∈N*
p+q,则am+an=ap+aq反
之,不成立。
⑵an-am=(n-m)d⑶2an=
⑷Sn,S2n-Sn,S3n-S2n仍成等差数列。6.判断或证明一个数列是等差数列的方法:
①定义法:
an+1-an=d(常数)(n∈N*)=>{an}是等
②中项法:
2an+1=an+an+2
(n∈N*)=>{an}是等差数
③通项公式法:
(k,b为常数)=>{an}是等差数
④前n项和公式法:
(A,B为常数)=>{an}是等
差数列课前热身
2.等差数列{an}中,
a4+a6+a8+a10+a12=120,
a11的值为(C)
9-11=a9-3(a9+2d)
=23(a-d)==3?5
3.等差数列{an}中,a1>0,S9=S12,则前或11项的和最大。解:∵S9=
S12,S12-S9=0
∴a10+a11+a12=0,∴3a11=0,∴a11=0,又a1>0
∴{an}为递减等差数列∴S10=
S11为最大。
4.已知等差数列{an}的前10项和为100,前100项和为10,则前110项和为-110解:∵
S10,S20-S10,S30-S20,?,S110-S100,?
成等差数列,公差为D其首项为
S10=100,前10项的和为S100=10∴100×10+10×9
×D=10,∴D=-22又S110
-S100=S10+10D
∴S110=100+10+10(?-22)=-110
y=50n-98-?
n??12n+(n-1)?2×4?
=-2n2+40n-98=-2(n-10)2+102所以当n=10时,ymax=102
6.设等差数列{an}的前n项和为Sn,已知
a3=12,S12>0,S13<0
①求出公差d的范围,
②指出S1,S2,?,S12中哪一个值最大,并说明理由。
dan=f(n)nanSn{an}
解:①S12=6(a1+a12)=6(a3+a10)
=6(2a3+7d)>0
∴24+7d>0∴d>-
又S13(a1+a13)13=
2(a3+a11)=13
(2a3+8d)<0∴24+8d<0∴d<-3
∵S12=6(a6+a7)>0
S13=13a7<0∴a70
∴S6最大。
课外练习一、选择题
1.已知{an}数列是等差数列,a10=10,其前10
项的和S10=70,则其公差d等于(D)
2.已知等差数列
a7+a9==16,a4=1,则a12等于(A)
解:∵a7+a9=a4+a12
二、填空题3.设
Sn为等差数列{an}的前n项和,
S4=14,S10-S7=30,则S9=54
4.已知等差数列
{an}的前n项和为Sn,若
S12=21,则a2+a5+a8+a11=
5.设F是椭圆x2y2
=1的右焦点,且椭圆上至
少有21个不同点
Pi(i=1,2,?)使P1FP2FP3F,?
组成公差为
d的等差数列,则d的取值范围为
???-110,0???∪???01?10?
解:椭圆的焦点F到椭圆上的点最大、最小距离分别为(+1)-1),由题意得:
7-1)+(n-1)d=7+1∴d=
n-1∵n-1≥20
∴-110≤d<0或0<d≤
110三、解答题6.等差数列
{an}的前n项和记为Sn,已知
a10=30,a20=50
①求通项an;②若Sn=242,求n解:an=a1+(n-1)d
a10=30,a20=50解方程组??a1
?a1+19d=50
∴??a1=12?d=2
∴an=2n+10由Sn=
,Sn=242∴12n+
?2=242解得n=11或n=-22(舍去)
7.甲、乙两物体分别从相距70m的两处同时相向运
动,甲第一分钟走2m,以后每分钟比前一分钟多
走1m,乙每分钟走5m,①甲、乙开始运动后几分钟相遇?②如果甲乙到对方起点后立即折返,甲继续每分钟比前一分钟多走1m,乙继续每分钟走5m,那么,开始运动几分钟后第二次相遇?解:①设n分钟后第一次相遇,依题意有:
+5n=70解得n=7,n=-20(舍去)故第一次相遇是在开始运动后7分钟。②设n分钟后第二次相遇,则:
+5n=3×70解得n=15,n=-28(舍去)故第二次相遇是在开始运动后15分钟10.已知数列
a1=3,前n和
(n+1)(an+1)-1①求证:数列{an}是等差数列②求数列{an}的通项公式
a?的前n项和为Tn,是否存在实
数M,使得Tn≤
M对一切正整数n都成立?若存
在,求M的最小值,若不存在,试说明理由。解:①∵Sn=
(n+1)(an+1)-1∴S1
(n+2)(an+1+1)-1∴an+1=Sn+1-Sn
[(n+2)(an+1+1)-(n+1)(an+1)]整理得,nan+1=(n+1)an-1
∴(n+1)an+2=(n+2)an+1-1∴(n+1)an+2-nan+1=(n+2)an+1-(n+1)an∴2(n+1)an+1=(n+1)(an+2+an)∴2an+1=an+2+an
∴数列{an}为等差数列。
②a1=3,nan+1=(n+1)an-1
∴a2=2a1-1=5∴a2-a1=2
即等差数列{an}的公差为2∴an=a1+(n-1)d=3+(n-1)?2=2n+1
anan+1(2n+1)(2n+3)
2?2n+12n+3?
∴Tn=(-+-+?+-n+3111=(-232n+3
又当n∈N*时,Tn<
要使得Tn≤
M对一切正整数n恒成立,只要M≥
,所以存在实数M使得Tn≤M对一切正整数n6
都成立,M的最小值为
6.3等比数列
1.定义:如果一个数列从第二项起,每一项与它的前一项的比等于同一个常数,那么这个数列叫做等比数列,这个常数叫做等比数列的公比,记为
①若m+n=p+q,则am?an=ap?aq反之不真!
q,(q≠0)。
2.递推关系与通项公式
,an=an-m?an+m(n∈N*)am
递推关系:an+1=qan通项公式:an=a1?qn-1推广:an=am?qn-m
3.等比中项:若三个数a,b,c成等比数列,则称b为
③{an}为等比数列,则下标成等差数列的对应项成等比数列。
q≠-1时,Sn,S2n-Sn,S3n-S2n,?仍
成等比数列。
6.等比数列与等比数列的转化①{an}是等差数列等比数列;②
a与c的等比中项,且为b=±ac,注:b2=ac
是成等比数列的必要而不充分条件。4.前n项和公式
(c>0,c≠1)是
Sn=?a1(1-q)a1-anq
是正项等比数列
(c>0,c≠1)是等差数列;
③{an}既是等差数列又是等比数列
5.等比数列的基本性质,(其中m,n,p,q∈N)
项不为零的常数列。
7.等比数列的判定法①定义法:
a=q(常数)=>{an}为等比数列;n
②中项法:a2
n+1=an?an+2
(an≠0)=>{an}为
等比数列;
③通项公式法:an=
k?qn(k,q为常数)=>{an}
为等比数列;④前
Sn=k(1-qn)(k,q为常数)=>{an}为等比数
1.设f(n)=2+24+27+2
(n∈N*),则f(n)等于(D)A2(8n-1)B2(8n+177-1)C27(8n+3-1)D27
(8n+4-1)2.已知数列
是等比数列,且
Sm=10,S2m=30,则S3m=猜想:{b1
n}是等比数列,公比为2。证明如下:∵bn+1
2n+1-4=2a2n-
2n-14)-4=12(a112n-1-4=2bn
bn+1b=12,∴{b1
n}是首项为a-4
,公比n为1
的等比数列。二、性质运用例
2:⑴在等比数列
a1+a6=33,a3a4=32,an>an+1
②若Tn=lga1+lga2+?+lgan,求Tn⑵在等比数列{an}中,若a15=0,则有等式
a1+a2+?+an=a1+a2+?+a29-n
(n<29,n∈N*)成立,类比上述性质,相应的
在等比数列{bn}中,若b19=1则有等式立。
解:⑴①由等比数列的性质可知:
a1?a6=a3?a4=32
又a1+a6=33,a1>a6
解得a1=32,a6=1
所以a6a=132,即q5=1132,∴q=
12所以a?(1
n=32)n-1=26-n
②由等比数列的性质可知,{lgan}是等差数列,因为
lgan=lg26-n=(6-n)lg2,lga1=5lg2所以Ta1+lgan)nn=
(lg2=n(11-n)
⑵由题设可知,如果
am=0在等差数列中有
a1+a2+?+an=a1+a2+?+a2m-1-n
(n<2m-1,n∈N*)成立,我们知道,如果
若m+n=p+q,则am+an=ap+aq,而对于
若m+n=p+q,则am?an=ap?aq所以可以得
出结论,若
bm=1,则有b1b2?bn=b1b2?b2m-1-n
(n<2m-1,n∈N*)成立,在本题中
则有b1b2?bn=b1b2?b37-n(n<37,n∈N*)
点拨:历年高考对性质考查较多,主要是利用“等积性”,题目“小而巧”且背景不断更新,要熟练掌握。典例精析
一、错位相减法求和例1:求和:S1n=a+23n
a=1时,S+3?+n=
⑵a≠1时,因为a≠0
1a+23na2+a3+?+an①112aSn-1nn=a2+a3+?+an+a
由①-②得:
(1-1a)S=111nna+a2+?+an-a
11a(1-=n-n1-1an+1a
所以Sa(an-1)-n(a-1)
an(a-1)2综上所述,
?n?(n+1)?2(a=1)
-1)-n(a-1)??
an(a-1)2a≠1)
点拨:①若数列{an}是等差数列,{bn}是等比数列,
则求数列{an?bn}的前n项和时,可采用错位相减法;
②当等比数列公比为字母时,应对字母是否为1进行讨论;③当将Sn与q
Sn相减合并同类项时,注意错
位及未合并项的正负号。二、裂项相消法求和
a4=2,且an+2-2an+1+an=0(n∈N*)
①求数列{an}的通项公式;则d
=-2所以,an=8+(n-1)×(-2)=―10-2n
②Tn=b1+b2+?+bn
1?4??(11-13+(12-14)+?+(11?n-n+2??=14(1+1112-n+1-n+2=38-14(n+1)-1m4(n+2)>32对一切n∈N*恒成立。
对一切n∈N*恒成立。对n∈N*,(12-88
n+1-n+2)min=
m的最大整数值为5。
点拨:①若数列
的通项能转化为
f(n+1)-f(n)的形式,常采用裂项相消法求和。
②使用裂项消法求和时,要注意正负项相消时,消去了哪些项,保留了哪些项。三、奇偶分析法求和例3:设二次函数f(x)=
x2+x,当x∈[n,n+1]
1.在等差数列{an}中,a1=1,前n项和Sn满足
(1-p)Tn=p+p2+?+pn-npn+1
=n=1,2,?Snn+1
①求数列{an}的通项公式②记bn=anpan
p(1-pn)npn+1
1-p(1-p)n(n+1)?
??2即:Tn=?n
p(1-p)npn+1?-(p=1)(p≠1)
(p>0),求数列{bn}的前n
解:①设数列
d,S2n4nS=+2
n+1n=1,2,?n得
a=3,所以a2=21
即d=a2-a1=1
Sn(an+nd+a1)2n
2(an+n+1)an+1
所以an=n②由ban=anpn
(p>0),有bn
n=np所以T3n=
p+2p2+3p+?+npn
当p=1时,Tn(n+1)
2当p≠1时,
pTn=p2+2p3+?+(n-1)pn+npn+1②
(1-p)21-p课外练习
n项和为Sn,若
,则S5等于(B)
解:因为a=111
nn(n+1)=n-
n+1所以S111111
5=(1-2)+(2-3+?+(5-6)
f(x)的定义域为R,且f(x)是以2为周期的
周期函数,数列{an}是首项为a(a∈N*),公差为1的等差数列,那么f(a1)+f(a2)+?+f(a10)的
解:因为函数f(x)的定义域为R,且f(x)是以2为周期的周期函数,所以
f(0)=0,且f(x+2)=f(x)
又数列{an}是首项为a,公差为1的等差数列
所以an=a+n-1,又a∈N*f(a?f(a)(n为奇数)
?f(a+1)(n为偶数)
所以f(a1)+f(a2)+?+f(a10)
=5f(a)+5f(a+1)=5[f(0)+f(1)]=5f(1)又f(-1)f(-1+2)=f(1)所以-f(1)=f(1)
故原式=0,选C。二、填空题
5.设等比数列{an}的公比与前n项和分别为q和
Sn,且q≠1,S10=8,则
S20a1(1-q20∴1+q10=)(1+q10)(1-q)
=8方法二、S20=S10+a11+a12+?+a20
=S1010+qS10=S10(1+q10)所以
6.数列{an}满足an=
12nn+1+n+2+?+n+1
2n,则数列
a{bn}的前n项和为
n+1(1+2+?+n)=n2b28n=a=11nan+1n(n+1)=8(n-n+1
)所以b1+b2+?+b=8?11
111??(1-2+(2-3)+?+(n-?n+1?
??1-?8nn+1??=n+1
,?的前100项的和为13
一、函数与数列的综合问题
例1:已知f(x)=logax(a>0且a≠1),
设f(a1),f(a2),?,f(an)(n∈N*)是首项为4,公差为2的等差数列。
①设a是常数,求证:{an}成等差数列;②若bn=
anf(an),{bn}的前n项和是Sn,当a=2时,求Sn
解:①f(an)=4+(n-1)×2=2n+2,
即logaan=2n+2,所以an=a2n+2
ana2n+2所以=2n=a2(n≥2)为定值
an-1a所以{an}为等比数列。
②bn=anf(an)
=a2n+2logaa2n+2=(2n+2)a2n+2当a=2时,
bn=(2n+2)?()2n+2=(n+1)?2n+2
Sn=2?23+3?24+4?25+?+(n+1)?2n+2
2Sn=2?24+3?25+?+n?2n+2+(n+1)?2n+3点拨:本例是数列与函数综合的基本题型之一,特两式相减得
-Sn=2?23+24+25+?+2n+2-(n+1)?2n+324(1-2n-1)=16+-(n+1)?2n+3
所以Sn=n?2n+3
征是以函数为载体构建数列的递推关系,通过由函数的解析式获知数列的通项公式,从而问题得到求解。1.已知正项数列{an}的前n项和为Sn,
①求证:数列{an}是等差数列;②若bn=
Sn是与(an+1)2的等比中项,
,数列{bn}的前n项和为Tn,求Tn2n
为等比数列?若存在,试求出λ;若不存在,说明理由。a?n+2?
③在②的条件下,是否存在常数λ,使得数列?
Sn是与(an+1)2的等比中项,
当n=1时,a1=(a1+1)2,∴a1=1
当n≥2时,Sn-1=(an-1+1)2
所以an=Sn-Sn-1所以Sn=
(an-an-1+2an-2an-1)4
即(an+an-1)(an-an-1-2)=0
因为an>0,所以an-an-1-2=0即:an-an-1=2
所以数列{an}是等差数列。②Tn=3-
Tn+λ2n+31
=(3-+λ)×an+22n2n+3
?Tn+λ??为等比数列。?an+2?
所以当且仅当3+λ=0,即λ=-3时,数列2.已知在正项数列{an}中,a1=2,且
在双曲线y-x=1上,An(anan+1)
数列{bn}中,
点(bn,Tn)在直线
y=-x+1上,其中Tn是数列{bn}的前n项和,①求数列{an}的通项公式;②求证:数列{bn}是
等比数列。③若Cn=an?bn,求证:Cn+1<Cn。解:①由已知带点An(
在y2-x2=1上知,anan+1)
an+1-an=1,所以数列{an}是以2为首项,以1为公差的等差数列。
所以an=a1+(n-1)d=n+1②因为点(bn,Tn)在直线y=-
所以Tn=-bn+1
所以Tn-1=-bn-1+1
两式相减得:
bn=Tn-Tn-1=-bn+bn-1
所以bn=bn-1,
令n=1得b1=-b1+1,所以b1=
所以{bn}是一个以为首项,
以为公比的等比数列。3
所以bn=?(n-1=n
an?bn=(n+1)?
所以Cn+1-Cn=(n+2)?
?(-2n-1)<03n+1
所以Cn+1<Cn
一、选择题
{a}a>0,n=1,2,?a?a=2(n≥3),则当n≥1时,nn52n-51.(2009广东卷理)已知等比数列满足,且
log2a1+log2a3+?+log2a2n-1=
a?a2n-5=22n(n≥3)a=2a>0a=25nnn【解析】由得,,则,
log2a1+log2a3+???+
log2a2n-1=1+3+???+(2n-1)=n2,选C.
2.(2009辽宁卷理)设等比数列{
an}的前n项和为Sn
S6(1+q3)S3
【解析】设公比为q,则3=1+q3=3=>q3=2
S91+q3+q61+2+47===S61+q31+23
?,当an为偶数时,an+1=?2
?a=m{a}a=1,则m所有?3an+1,当an为奇数时。14.(2009湖北卷理)已知数列n满足:1(m为正整数),若6
可能的取值为__________。
a解析(1)若a1aa1=m为偶数,则2为偶,故2=m
a2m3=2=4mamm
4=8??????a6=
32=1=>m=32①当4仍为偶数时,
②当4a=3a=3为奇数时,43+14m+1??????a6=43
m+1故4=1得m=4。
a1=m为奇数,则a2=3a1+1=3m+1为偶数,故3=
32必为偶数
??????a3m+13m+1
16,所以16=1可得m=5
16.(2009陕西卷文)设等差数列{an}的前n项和为sn,若a6=s3=12,则an=
解析:由a6=s3=12可得{an}的公差d=2,首项a1=2,故易得an=2n.
S17.(2009陕西卷理)设等差数列a}的前n项和为Sn,若a6=Sn
n→∞n2=解析:??a6=12?a1+5d=12?a1=2Snn+1?s3=12=>??a1
+d=12=>??d=2=>Sn=n(n+1)=>n2=n=>limSnn→∞n2=limn+1
n→∞n=1答案:1
a=1,a=1n+1
22.(2009全国卷Ⅰ理)在数列{an}中,
1n+1(1+n)an+2n.
n,求数列{bn}的通项公式(II)求数列
{an}的前n项和Sn
an+1=an+11
分析:(I)由已知有n+1n2
n∴bn+1-bn=2n
{bb利用累差迭加即可求出数列
n}的通项公式:
2n-1(n∈N*)
n(II)由(I)知
∴Sn=∑(2k-knn
2∑(2k)-k=1∑kk-1kk-1=12n
n(n+1)而∑(2k)=k=1
是一个典型的错位相减法模型,
2n-1∴S+n+2
n=n(n+1)2n-1
23.(2009北京理)已知数集
A={a1,a2,?an}(1≤a12<?an,n≥2)
具有性质P;对任意的
i,j(1≤i≤j≤n)
ai两数中至少有一个属于A.
(Ⅰ)分别判断数集
{1,3,4}与{1,2,3,6}是否具有性质P,并说明理由;
a1+a2+?+an
(Ⅱ)证明:a1=1-1+a-1-1
,且a12+?+an
(Ⅲ)证明:当n=5时,
a1,a2,a3,a4,a5成等比数列.
【解析】本题主要考查集合、等比数列的性质,考查运算能力、推理论证能力、分分类讨论等数学思想方法.本题是数列与不等式的综合题,属于较难层次题.
(Ⅰ)由于3×4与3均不属于数集
{1,3,4},∴该数集不具有性质P.
1×2,1×3,1×6,2×3,661236
2,3,1,2,3,
6都属于数集{1,2,3,6},∴该数集具有性质P.
A={a1,a2,?an}aaa(Ⅱ)∵具有性质P,∴nn与n中至少有一个属于A,
1≤a12an,故anan?A.1=
1=a12an,故akan?A(k=2,3,?,n).
∈A(k=1,2,3,?,n)
由A具有性质P可知ak.anaaa
又∵anan-1
=1,n=a2,?n=an-1,n=an
=n+?+n+n=a1+a2+?+an-1+anaan-1a2a1
从而n,a1+a2+?+an
-1-1-1a+a+?+a2n∴1.
a=aa=aaan=5524343(Ⅲ)由(Ⅱ)知,当时,有,即,
1=a12a2a4=a5,∴a3a4?A,
由A具有性质P可知a3.
a3a4a3a4a3
=∈A1<=a==a222
a2a4=a3aa3a2aa2
,得2,且,∴3,
a,a,a,a,aaaaaa321∴4,即12345是首项为1,公比为2成等比数列.
Tn表示关于x的一元二次方程x2+2ax+b=0有实数根的有序数组(a,b)的
a,b∈{1,2,?,n}
(a和b可以相等),记
25(2009江苏卷)对于正整数n≥2,用组数,其中
a,b∈{1,2,?,n}
(a和b可以相等);对于随机选取的
x的一元二次方程x2+2ax+b=0有实数根的概率。
(2)求证:对任意正整数n≥2
【解析】[必做题]本小题主要考查概率的基本知识和记数原理,考查探究能力。满分10
29.(2009江西卷理)各项均为正数的数列
{an},a1=a,a2=b,且对满足m+n=p+q的正整数m,n,p,q都有
ap+aqam+an
(1+am)(1+an)(1+ap)(1+aq)14a=,b=
25时,求通项(1)当
aanλ(2)证明:对任意,存在与有关的常数,使得对于每个正整数,都有λ
解:(1)由
ap+aqam+an
(1+am)(1+an)(1+ap)(1+aq)
a1+ana2+an-1
(1+a1)(1+an)(1+a2)(1+an-1)将1225代入化简得an=
1-an11-an-1
=?,1+a31+ann-1所以
{1-an故数列
1+an为等比数列,从而
nn,a=3-11.n3即n3n+1
a3n-1可验证,
+1满足题设条件.am+an(2)由题设
(1+am)(1+an)的值仅与m+n有关,记为bm+n,b=a1+ana+an
n+1则(1+a=.
1)(1+an)(1+a)(1+an)f(x)=
(1+a)(1+x)(x>0)
,则在定义域上有
a>1?f(x)≥g(a)=??1
1+a,0<1故对n∈N*
bn+1≥g(a)恒成立.
=≤an≤λ=
λ≤a≤λ.,即有
30.(2009湖北卷理)已知数列{an}S1n的前n项和n=-an-(2)-1
+2(n为正整数)。
an,求证数列{bn}是等差数列,并求数列{an}的通项公式;cn+1na5n
=c1+c2+........+c
n试比较Tn与2n+1的大小,并予以证明。Sa11+21
解(I)在n=-n-(2n-中,令n=1,可得S1
=-a=aa=n-1+21,即12
n≥2Sa12+2,∴aa1
n-1=-n-1-()n-n=Sn-Sn-1=-n+an-1+()n-1
当22,∴2a=a1
-1nn-1+(2n,即2nan=2n-1an-1+1
∵bnn=2an,∴bn=bn-1+1,即当n≥2时,bn-bn-1=1.
b1=2a1=1,∴数列{bn}是首项和公差均为1的等差数列.bn=1+(n-1)?1=n=2nan,∴an=
cn+1(II)由(Ina1
n=(n+1)(2)n,所以
T=2×1+3×(12+4×(11
n23+K+(n+1)(2
n=2×(22+3×(23+4×(24+K+(n+1)(2)n+11T+(12+(13+K+(1n-(n+1)(1
由①-②得2
=1+-(n+1)(1)n+13n+31-12=2-2n+1
T-5nn+35n(n+3)(2n-2n-1)n2n+1=3-2n-2n+1=
2n+1的大小关系等价于比较2n
与2n+1的大小
由2<2×1+1;22
<2×2+1;23
<2×3+1;24
<2×4+1;25
n≥3时,2n
>2n+1.证明如下:证法1:(1)当n=3时,由上验算显示成立。(2)假设n=k+1时2
=2g2k>2(2k+1)=4k+2=2(k+1)+1+(2k-1)>2(k+1)+1
所以当n=k+1时猜想也成立
综合(1)(2)可知,对一切n≥3的正整数,都有2n
证法2:当n≥3时
012n-1n01n-1n
2n=(1+1)n=Cn+Cn+Cn+K+Cn+Cn≥Cn+Cn+Cn+Cn=2n+2>2n+1
综上所述,当n=1,2时
2n+1,当n≥3时2n+1
31.(2009四川卷文)设数列(I)求数列
{an}的前n项和为Sn,a=5Sn+1成立,
对任意的正整数n,都有n记
(n∈N*)1-an
{an}与数列{bn}的通项公式;
{bn}的前n项和为Rn,是否存在正整数k,使得Rn≥4k成立?若存在,找出一个正整数k;若不存在,
(II)设数列
请说明理由;
cn=b2n-b2n-1(n∈N),设数列{cn}的前n项和为Tn,求证:对任意正整数n都有
解(I)当n=1时,又
a1=5S1+1,∴a1=-
∵an=5Sn+1,an+1=5Sn+1+1
∴an+1-an=5an+1,即
4,公比为4的等比数列,
{an}是首项为
(n∈N*)bn=
11an=(-)n1-(-)n
(II)不存在正整数k,使得
…………………………………3分
Rn≥4k成立。
1n(-4)-11-(-)4证明:由(I)知
∵b2k-1+b2k=8++=8+k-k=8-k<8.2k-12kk
(-4)-1(-4)-116-116+4(16-1)(16+4)
n=2m(m∈N)∴当n为偶数时,设
Rn=(b1+b2)+(b3+b4)+?+(b2m-1+b2m)<8m=4n
当n为奇数时,设
n=2m-1(m∈N*
Rn=(b1+b2)+(b3+b4)+?+(b2m-3+b2m-2)+b2m-1<8(m-1)+4=8m-4=4n
∴对于一切的正整数n,都有Rn<4k
∴不存在正整数k,使得
Rn≥4k成立。
…………………………………8分
×16nc15×16n15
n=b2n-1+b2n=42n-1+42n-1+1=(16n-1)(16n+4)=(16n)2+3×16n-4<(16n)2=
b131=3,b2=
3,∴c42=3,
当n=1T时,
当n≥2时,
T411142(]n<3+25×(162+163+?+16n=3+25×1-×693
32.(2009湖南卷文)对于数列
{un},若存在常数M>0,对任意的n∈N*,恒有
un+1-un+un-un-1+?+u2-u1≤M
{un}为B-数列.
(Ⅰ)首项为1,公比为2的等比数列是否为B-数列?请说明理由;
Sn是数列{xn}的前n项和.给出下列两组判断:
A组:①数列{xn}是B-数列,②数列{xn}不是B-数列;B组:③数列
{Sn}是B-数列,
{Sn}不是B-数列.
请以其中一组中的一个论断为条件,另一组中的一个论断为结论组成一个命题.
判断所给命题的真假,并证明你的结论;
(Ⅲ)若数列{an}是B-数列,证明:数列{a2
n}也是B-数列。
1解:(Ⅰ)设满足题设的等比数列为{aan-1
n},则n=(-2.于是a-a11n-2=31
nn-1=(-)n-1-(-)2×(2)n-222,n≥2.
|an+1-an|+|an-an-1|+?+|a2-a1|
3×??1+1+(1)2+?+(1n-1?3×?
1-(1)n?=
2?222??=??2??<3.-
所以首项为1,公比为2的等比数列是B-数列
(Ⅱ)命题1:若数列{xn}是B-数列,则数列{Sn}是B-数列.此命题为假命题.
xn=1,n∈N*,易知数列{xn}是B-数列,但Sn=n,
|Sn+1-Sn|+|Sn-Sn-1|+?+|S2-S1|=n.
由n的任意性知,数列{Sn}不是B-数列。
命题2:若数列
{Sn}是B-数列,则数列{xn}不是B-数列。此命题为真命题。
事实上,因为数列{Sn}是B-数列,所以存在正数M,对任意的n∈N*,有
|Sn+1-Sn|+|Sn-Sn-1|+?+|S2-S1|≤M,
|xn+1|+|xn|+?+|x2|≤M.于是xn+1-xn+xn-xn-1+?+x2-x1
≤xn+1+2xn+2xn-1+?+2x2+x1≤2M+x1
{xn}是B-数列。
(注:按题中要求组成其它命题解答时,仿上述解法)
(Ⅲ)若数列{an}是B-数列,则存在正数M,对任意的
n∈No,有an+1-an+an-an-1+?+a2-a1≤M
an=an-an-1+an-1+an-2+?+a2-a1+a1
≤an-an-1+an-1-an-2+?+a2-a1+a1≤M+a1
22an-a+1n=(an+1+an)(an+1-an)
≤(an+1+an)an+1-an≤2Kan+1-an
an+1-an+an-an-1+...+a2-a1≤2KM
{a}是B-数列.
11x=,n∈N*33.(2009陕西卷理)已知数列
{xn}1满足,
2’n+11+xn
(Ι)猜想数列{xn}的单调性,并证明你的结论;
(Ⅱ)证明:
n+1-xn|≤(5n-1
6。x=1及x12513
1n+1=得x2=+x4证明(1)由
21+x=,x4=
x2>x4>x6猜想:数列{x2n}是递减数列
下面用数学归纳法证明:(1)当n=1时,已证命题成立
(2)假设当n=k时命题成立,即
2k+3-x2k+12k+2-x2k+4=
x2k>0x,那么
2k+11+x2k+3(1+x2k+1)(1+x2k+3)
=(1+x2k2k+1)(1+x2k+2)(1+x2k+3)
x2(k+1)>x2(k+1)+2
也就是说,当n=k+1时命题也成立,结合(1)和(2)知,命题成立
x(2)当n=1时,
n+1-xn=x2-x1=
6,结论成立
-1<1,∴1+xn-1<2,xn=
当n≥20<xn时,易知
∴(1+xn)(1+xn-1)=(1+
n-1)=2+xn-1≥n-12
xn-xn-1n+1-xn1+x-=
n1+xn-1(1+xn)(1+xn-1)
xn-xn-1≤(xn-1-xn-2≤…≤()x2-x=65
35.(2009天津卷理)已知等差数列{
}的公差为d(d≠0),等比数列{
bn}的公比为q(q>1)sabab。设n=11+22…..+
Tabab)n1122,=-+…..+(-1
a1=b1=1,d=2,q=3,求S3的值;
2dq(1-q2n)
2+bST1-q12n2n若=1,证明(1-q)-(1+q)=,n∈N;
若正数n满足2≤n≤q,设
k1,k2,...,kn和l1,l2,...,ln是1,2...,,n的两个不同的排列,c1=ak1b1+ak2b2+...+aknbn,c1≠c2
c2=al1b1+al2b2+...+alnbn
本小题主要考查等差数列的通项公式、等比数列的通项公式与前n项和公式等基础知识,考查运算能力,推理论证能
力及综合分析和解决问题的能力的能力,满分14分。
a=2n-1,b=3,n∈Nn(Ⅰ)解:由题设,可得n
S3=a1b1+a2b2+a3b3=1×1+3×3+5×9=55
n-1b=qn(Ⅱ)证明:由题设可得则
S2n=a1+a2q+a3q2+.....+a2nq2n-1,T2n=a1-a2q+a3q2-a4q3+.....-a2nq2n-1,S2n-T2n=2(a2q+a4q3+...-a2nq2n-1)
式减去②式,得式加上②式,得
S2n+T2n=2(a1+a3q2+....+a2n-1q2n-2)
式两边同乘q,得
q(S2n+T2n)=2(a1q+a3q3+....+a2n-1q2n-1)
(1-q)S2n-(1+q)T2n=(S2n-T2n)-q(S2n+T2n)
=2d(q+q3+K+q2n-1)=2dq(1-q2n)-q
(Ⅲ)证明:
c1-c2=(ak1-al1)b1+(ak2-al2)b2+K+(akn-aln)bn
=(k1-l1)db1+(k2-l2)db-1
1q+K+(kn-ln)db1qn因为
d≠0,b1≠0,所以
=(k1-l1)+(k2-l2)q+K+(k-1
dbn-ln)qn1
若kn≠ln,取i=n
kn=ln,取i满足ki≠li且kj=lj,i+1≤j≤n
由(1),(2)及题设知,1<i≤n且
=(k1-l1)+(k2-l2)q+K(k2i-1-li-1)qi-+(ki-li)qi-1
ki<li时,得ki-li≤-1,由q≥n,得ki-li≤q-1,i=1,2,3.....i-1
即k1-l1≤q-1,(k2-l2)q≤q(q-1)…,(ki-1-li-1)qi-2≤qi-2
(ki-li)qi-1≤-qi-1,所以c1-c2db=(q-1)+(q-1)q+K(q-1)qi-2-qi-1
=(q-1)1-qi-111-q
c1-c2≠0,即c1≠c2
i同理可得db1,因此c1
≠c2综上,
37.(2009年上海卷理)已知{an}是公差为d的等差数列,{bn}是公比为q的等比数列。
an=3n+1,是否存在m、k∈N*,有am+am+1=ak?说明理由;
找出所有数列{a}=bn
n和{bn},使对一切n∈N*,an,并说明理由;
a1=5,d=4,b1=q=3,试确定所有的p,使数列{an}中存在某个连续p项的和是数列{bn}中的一项,请证明。
am+am+1=ak,得6m+5=3k+1,
3,∵m、k∈N*,∴k-2m为整数,
......5分......2分
[解法一](1)由
整理后,可得
∴不存在m、k∈N,使等式成立。
=bn=b1qn-1
(2)若a,即a1+(n-1)d,1=b1q(ⅰ)若d=0,则
......7分
an}为非零常数列,{bn}为恒等于1的常数列,满足要求。
n→∞a+(n-1)d1(ⅱ)若d≠0,(*)式等号左边取极限得,(*)式等号右边的极限只有当q=1时,才能等于1。
此时等号左边是常数,∴d=0,矛盾。综上所述,只有当{
an}为非零常数列,{bn}为恒等于1的常数列,满足要求。
......10分
=bn,且{bn}为等比数列an
an=nd+c,若
【解法二】设
/=q,对n∈N*都成立,即anan+2=qa2n+1
∴(dn+c)(dn+2d+c)-q(dn+d+c)2对n∈N*都成立,∴a2=qd2....7分
a=c≠0,∴b=1,n∈Nnn若d=0,则
=m∴b=md≠0,则q=1,ndn+c若(常数)即,则d=0,矛盾
an=c≠0,bn=1,使对一切n∈N*,
综上所述,有
a=4n+1,b=3,n∈N*nn(3)
am+1+am+2+……+am+p=bk=3k,p、k∈N*,m∈N
4(m+1)+1+4(m+p)+1
∴4m+2p+3=,∵p、k∈N*,∴p=35,s∈N
2s+2s2s+2s
k=3s+2,4m=3-2×3-3=(4-1)-2×(4-1)-3?0,取
由二项展开式可得正整数M1、M2,使得(4-1)2s+2=4M1+1,
2×(4-1)s=8M2+(-1)s2,
∴4m=4(M1-2M2)-((-1)s+1)2,∴存在整数m满足要求.
故当且仅当p=3s,s∈N时,命题成立.
说明:第(3)题若学生从以下角度解题,可分别得部分分(即分步得分)若p为偶数,则am+1+am+2+……+am+p为偶数,但3k为奇数故此等式不成立,所以,p一定为奇数。当p=1时,则am+1=bk,即4m+5=3k,而3k=(4-1)k
0k1k-1k-1k-1kkkC?4+C?4?(-1)+……+C?4?(-1)+C?(-1)=4M+(-1),M∈Z,kkk=k
当k为偶数时,存在m,使4m+5=3k成立1分当p=3时,则am+1+am+2+am+3=bk,即3am+2-bk,也即3(4m+9)=3k,所以4m+9=3k-1,4(m+1)+5=3k-1
由已证可知,当k-1为偶数即k为奇数时,存在m,4m+9=3k成立2分当p=5时,则am+1+am+2+……+am+5=bk,即5am+3=bk
也即5(4m+13)=3k,而3k不是5的倍数,所以,当p=5时,所要求的m不存在故不是所有奇数都成立.2分三、解答题
{a}01<1,an+1=f(an).
10.(2008全国I)设函数f(x)=x-xlnx.数列n满足
1)是增函数;(Ⅰ)证明:函数f(x)在区间(0,
(Ⅱ)证明:
a1lnb.证明:ak+1>b.
b∈(a1,1),整数
f'(x)=-lnx,当x∈(0,1)时,f'(x)=-lnx>0
(Ⅰ)证明:f(x)=x-xlnx,
在区间(0,1)上是增函数;
(Ⅱ)证明:(用数学归纳法)(i)当n=1时,
01<1,a1lna1<0,
a2=f(a1)=a1-a1lna1>a1
1)是增函数,且函数f(x)在x=1处连续,则f(x)在区间(0,1]是增函数,由函数f(x)在区间(0,
a2=f(a1)=a1-a1lna1<1,即a12<1成立;
(ⅱ)假设当x=k(k∈N*)时,
akk+1<1成立,即01≤akk+1<1
1]是增函数,01≤akk+1<1得那么当n=k+1时,由f(x)在区间(0,
f(ak)<f(ak+1)<f(1).而an+1=f(an),则ak+1=f(ak),ak+2=f(ak+1),ak+1k+2<1,也就是说当n=k+1时,ann+1<1也成立;
根据(ⅰ)、(ⅱ)可得对任意的正整数n,
ann+1<1恒成立.
(Ⅲ)证明:由f(x)=x-xlnx.n+1
=a1-b-∑ailnai
ak+1-b=ak-b-aklnak
若存在某i≤k满足若对任意i≤k都有
,则由⑵知:
ak+1-bi-b≥0
ai>b,则ak+1-b=ak-b-aklnak
=a1-b-∑ailnai=a1-b-∑ailnb=a1-b-(∑ai)lnb
>a1-b-ka1lnb
≥a1-b-ka1lnb>a1-b-(a1-b)=0,即ak+1>b成立.
11.(2008山东卷)将数列{an}中的所有项按每一行比上一行多一项的规则排成如下数表:a1a2a3
a4a5a6a7a8a9a10……
bS-SnnN记表中的第一列数a1,a2,a4,a7,…构成的数列为{bn},b1=a1=1.Sn为数列{bn}的前n项和,且满足=1=
S(Ⅰ)证明数列{n}成等差数列,并求数列{bn}的通项公式;
(Ⅱ)上表中,若从第三行起,每一行中的数按从左到右的顺序均构成等比数列,且公比为同一个正数.当求上表中第k(k≥3)行所有项和的和.
A(a,b)a=a,Sn是数列{an}的前n项和,且满足y=ennnn∈N*12.(2007湖南)已知()是曲线上的点,1
22Sn=3n2an+Sn-1,an≠0,n=2,3,4….,
(I)证明:数列?n?(n≤2)是常数数列;
(II)确定a的取值集合M,使a∈M时,数列(III)证明:当a∈M时,弦
{an}是单调递增数列;
AnAn+1(n∈N*)的斜率随n单调递增
222S-S=3nan.n≥2nn-1解:(I)当时,由已知得2
a=S-S≠0S+S=3nnnn-1nn-1因为,所以.2S+S=3(n+1)n+1n于是.
……①……②……③……④……⑤
由②-①得于是
an+1+an=6n+3.
an+2+an+1=6n+9.
an+2-an=6,
由④-③得
?bn+2?bn+2ean+2an+2-an6
=an=e=e??(n≥2)
bbe所以n,即数列?n?是常数数列.
(II)由①有
S2+S1=12,所以a2=12-2a.由③有a3+a2=15,a4+a3=21,所以a3=3+2a,a4=18-2a.
{a2k}和{a2k+1}分别是以a2,a3为首项,6为公差的等差数列,
而⑤表明:数列所以数列
a2k=a2+6(k-1),a2k+1=a3+6(k-1),a2k+2=a4+6(k-1)(k∈N*),{an}是单调递增数列a12且a2k2k+12k+2对任意的k∈N*成立.
a12且a2+6(k-1)3+6(k-1)4+6(k-1)
a<12-2a<3+2a<18-2a<a123444.?915?M=?a<?
4?.?4即所求a的取值集合是
bn+1-bnean+1-ean
AAan+1-anan+1-an
(III)解法一:弦nn+1的斜率为
ex(x-x0)-(ex-ex0)ex-ex0
f(x)=f(x)=2
xx-x(x-x)00,则0任取,设函数
x0xx′(x)=ex(x-x0)+ex-ex=ex(x-x0)g(x)=e(x-x)-(e-e)g0记,则,
当x>x0时,g′(x)>0,g(x)在(x0,+∞)上为增函数,x<x0时,g′(x)<0,g(x)在(-∞,x0)上为减函数,
x≠x0时,g(x)>g(x0)=0,从而f′`(x)>0,所以f(x)在(-∞,x0)和(x0,+∞)上都是增函数.
{an}单调递增,所以由(II)知,a∈M时,数列
ean+1-eanean+2-eankn=<x=aaa-aan+2-an.n,因为nn+1n+2,所以n+1n取0
ean+1-ean+2ean-ean+2kn+1=>x=an+2,因为ann+1n+2,所以an+1-an+2an-an+2.取0
所以kn<kn+1,即弦AnAn+1(n∈N*)的斜率随n单调递增.ex-ean+1f(x)=+∞)上都是增函数,x-an+1,同解法一得,f(x)在(-∞,an+1)和(an+1,解法二:设函数
ean-ean+1ex-ean+1ean+2-ean+1ex-ean+1an+1an+1kn=lim=en+1+n→a-n→ana-aa-a+1x-an+1x-an+1nn+1n+2n+1n+1所以,.
故kn<kn+1,即弦AnAn+1(n∈N*)的斜率随n单调递增.
,记S=a+a+?+an12n,2an5.(辽宁省沈阳二中学年上学期高三期中考试){an}满足a1=1,an+1数列
答案:A.若S2n+1-Sn≤m30对任意n∈N*恒成立,则正整数()C.8D.7
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