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文檔簡介
1、數列三、解答題1.已知數列中,在直線y=x上,其中n=1,2,3.(1)令求證數列是等比數列; (2)求數列 設的前n項和,是否存在實數,使得數列為等差數列?若存在,試求出.若不存在,則說明理由。解:(I)由已知得 又是以為首項,以為公比的等比數列.(II)由(I)知, 將以上各式相加得: (III)解法一:存在,使數列是等差數列.數列是等差數列的充要條件是、是常數即又當且僅當,即時,數列為等差數列.解法二:存在,使數列是等差數列.由(I)、(II)知,又 當且僅當時,數列是等差數列.2.已知等比數列的各項均為正數,且公比不等于1,數列對任意正整數n,均有:成立,又。()求數列的通項公式及前n
2、項和;()在數列中依次取出第1項,第2項,第4項,第8項,第項,組成一個新數列,求數列的前n項和;()當時,比較與的大小。解:(I)設公比為 代入得即 ,是等差數列 =2 () (3) 時,時,猜測時, 用數學歸納法證明如下(1)時,(已證)(2)假設時不等式成立,即 時,又即時,不等式成立。由(1)(2)知,當時, 3.已知數列的前項和和通項滿足.()求數列的通項公式; () 求證:;()設函數,求.解:()當時 ,由得數列是首項、公比為的等比數列,()證法1: 由得 ,證法2:由()知, , 即() 4.已知等差數列的首項,公差,前項和為,(1)求數列的通項公式;(2)求證:解:(1)等差
3、數列中,公差 (2) 5.如圖,是曲線上的個點,點在軸的正半軸上,是正三角形(是坐標原點) .() 寫出;yxOA0P1P2P3A1A2A3()求出點的橫坐標關于的表達式;()設,若對任意正整數,當時,不等式恒成立,求實數的取值范圍.解:() .()依題意,則,在正三角形中,有 ., , 同理可得 . -并變形得 , , . 數列是以為首項,公差為的等差數列. ,. ()解法1 :, . .當時,上式恒為負值, 當時,數列是遞減數列. 的最大值為. 若對任意正整數,當時,不等式恒成立,則不等式在時恒成立,即不等式在時恒成立. 設,則且, 解之,得 或, 即的取值范圍是.解法2:, 設,則 .當
4、時,在是增函數. 數列是遞減數列. 的最大值為. 6.已知數列的前項和,()求數列的通項公式;()設,且,求.解:()Sn=n2+2n 當時,當n=1時,a1=S1=3, ,滿足上式, 故 (), 7.已知函數,設曲線在點處的切線與軸的交點為,其中為正實數.(1)用表示;(2),若,試證明數列為等比數列,并求數列的通項公式;(3)若數列的前項和,記數列的前項和,求。解:(1)由題可得,所以在曲線上點處的切線方程為,即令,得,即由題意得,所以 (2)因為,所以即,所以數列為等比數列故 (3)當時,當時,所以數列的通項公式為,故數列的通項公式為 的 得 故 8.定義一種運算*,滿足(為非零實常數)
5、(1)對任意給定的k,設,求證數列是等差數列,并求k=2時,該數列的前10項和;(2)對任意給定的n,設,求證數列是等比數列,并求出此時該數列前10項的和;(3)設,試求數列的前n項和.解:(1) ,又 所以,所以, 所以數列是公差為的等差數列當時,所以(2) ,又 故數列是公比為的等比數列當時, 當時,(3) ,而 所以當時,當時,得 所以9.已知數列的前n項和為,且,(n=1,2,3)數列中,點在直線上。(1)求數列和的通項公式;(2)記,求滿足的最大正整數n。解:(1) 當時,即 即數列是等比數列 即 點在直線上 即數列是等差數列,又 (2) 得即 即 于是又由于當時,, 當時,故滿足條
6、件最大的正整數n為410.在等差數列中,首項,數列滿足(I)求數列的通項公式; (II)求解:(1)設等差數列的公差為d, ,由,解得d=1. (2)由(1)得設,則兩式相減得.11.已知等差數列的前項和為(1)求q的值;(2)若與的等差中項為18,滿足,求數列的前項和.【解】 (1) :當時,當時,.是等差數列, , (2)解:, 又, 又得.,即是等比數列所以數列的前項和12.數列的前項和記為,(1)求數列的通項公式;(2)等差數列的前項和有最大值,且,又成等比數列,求解:(1)由,可得,兩式相減得,又,故是首項為1,公比為3的等比數列,(2)設的公差為,由得,于是,故可設,又,由題意可得
7、,解得,等差數列的前項和有最大值,13.設是公比大于1的等比數列,為數列的前項和已知,且構成等差數列 (1)求數列的通項公式;(2)令求數列的前項和 解:(1)由已知得 解得設數列的公比為,由,可得又,可知,即,解得 由題意得 故數列的通項為 (2)由于 由(1)得 =14.已知數列的前項和為,. ()證明:數列是等比數列; ()設求使不等式 成立的正整數 的取值范圍.解:(I)由,則.兩式相減得. 即.又時,.數列是首項為4,公比為2的等比數列.()由(I)知. 當為偶數時,原不等式可化為,即. 故不存在合條件的.當為奇數時,.原不等式可化為,所以,又m為奇數,所以m=1,3,515.設數列
8、的前項和為,點在直線上,為常數,()求;()若數列的公比,數列滿足,求證:為等差數列,并求;(III)設數列滿足,為數列的前項和,且存在實數滿足,求的最大值解:()由題設, 由,時, 得, ()由()知 化簡得: 為等差數列, (III)由()知 為數列的前項和,因為,所以是遞增的, 所以要滿足, 所以的最大值是16.數列 (1)求證:數列是等比數列; (2)求數列的通項公式; (3)解:(1)由題意知:是等比數列(2)由(1)知數列以是a2a1=3為首項,以2為公比的等比數列,所以 故a2a1=3·20,所以a3a2=3·21,a4a3=3·22,所以(3) 1
9、7.我們用部分自然數構造如下的數表:用(i、j為正整數),使;每行中的其余各數分別等于其“肩膀”上的兩個數之和(第一、二行除外,如圖),設第n(n為正整數)行中各數之和為b。 (1)試寫出的關系(無需證明); (2)證明數列是等比數列,并求數列的通項公式; (3)數列中是否存在不同的三項恰好成等差數列?若存在求出p,q,r的關系;若不存在,請說明理由。解:(1);可見:;, 2分猜測:(或或) 4分 (2)由(1) , 所以是以為首項,為公比的等比數列,即 (3)若數列中存在不同的三項恰好成等差數列,不妨設,顯然,是遞增數列,則 即,于是由且知,等式的左邊為偶數,右邊為奇數,不成立,故數列中不
10、存在不同的三項恰好成等差數列. 18.已知等比數列中,分別是某等差數列的第5項,第3項,第2項,且,公比; (1)求 (2)設,求數列的前n項和?!窘狻浚ǎ┮李}意得()又19.已知數列(I)求數列的通項公式;(II)設Tn為數列,求m的最小值?!窘狻浚↖)由題意知 (II) 的最小值為10。20.設數列an的各項都是正數,且對任意nN*,都有a13a23a33an3Sn2,其中Sn為數例an的前n項和(1)求證:an22Snan;(2)求數列an的通項公式;(3)設bn3n(1)n1·2an(為非零整數,nN*),試確定的值,使得對任意nN*,都有bn1>bn成立解:(1)由已
11、知,當n1時,a13a12, 又a1>0,a11當n2時,a13a23a33an3Sn2 a13a23a33an13Sn12由得,an3(SnSn1)(SnSa1)(SaSa1)an(SnSn1)an>0,an2SnSn1, 又Sn1Saaa,an22Snan當n1時,a11適合上式 an22Snan(2)由(1)知,an22Snan, 當n2時,an122Sn1an1,由得,an2an122(SnSn1)anan1anan1anan1>0,anan11,數列an是等差數列,首項為1,公差為1 ann(3)ann,bn3n(1)n1·2n 要使bn1>bn恒成
12、立,bn1bn3n13n(1)n·2n1(1)n1·2n2×3n3(1)n1·2n>0恒成立,即(1)n1<()n1恒成立。當n為奇數時,即<()n1恒成立又()n1的最小值為1<1。當n為偶數時,即>()恒成立,又()n1的最大值為,>即<<1,又0,為整數,1,使得對任意nN*,都有bn1<bn21.已知數列是等差數列,;數列的前n項和是,且() 求數列的通項公式;() 求證:數列是等比數列;() 記,求的前n項和解: ()設的公差為,則:, ()當時,由,得 當時,即 是以為首項,為公比的等比數
13、列()由(2)可知: 22.數列an的前n項和為Sn,a1=1,an+1=2Sn(nN*) (1)求數列an的通項an; (2)求數列nan的前n項和Tn解:(),又,數列是首項為,公比為的等比數列,當時, (),當時,;當時,得: 又也滿足上式,23.已知等差數列an的前n項和為Sn,且a3=5,S15=225. (1)求數列an的通項an; (2)設bn=+2n,求數列bn的前n項和Tn. 解:()設等差數列an首項為a1,公差為d,由題意,得 解得 an=2n1 (), = 24.設數列滿足當時, ()求證:數列為等差數列; ()試問是否是數列中的項?如果是,是第幾項;如果不是,說明理由
14、解:(1)根據題意及遞推關系有,取倒數得:,即所以數列是首項為5,公差為4的等差數列(2)由(1)得:,又所以是數列中的項,是第11項25.數列滿足.(1)求的值;(2)是否存在一個實數,使得,且數列為等差數列?若存在,求出實數;若不存在,請說明理由;(3)求數列的前項和.解:()由得 ()假設存在實數t ,使得為等差數列. 則 為等差數列. ()由()、()知: 26.已知數列中,其前項和滿足(1)求數列的通項公式;(2)設(為非零整數,),試確定的值,使得對任意,都有成立解:(1)由已知,(,), 即(,),且數列是以為首項,公差為1的等差數列(2),要使恒成立,恒成立,恒成立,恒成立()
15、當為奇數時,即恒成立,當且僅當時,有最小值為1,()當為偶數時,即恒成立,當且僅當時,有最大值,即,又為非零整數,則綜上所述,存在,使得對任意,都有27.是上的函數,對于任意和實數,都有,且 (1)求的值; (2)令,求證:為等差數列;(3)求的通項公式。解:(1)令;再令 (2) 令代入已知得: (3)。28.已知分別以為公差的等差數列滿足(1)若,且存在正整數,使得,求證:; (2)若,且數列的前項和滿足,求數列的通項公式;(3)在(2)的條件下,令,問不等式是否對恒成立?請說明理由。解:(1),推出是成立的,由均值不等式既得。(2)。(3)當時,恒成立;當時,恒成立;當時,恒成立。所以對
16、任意的正整數,不等式恒成立。29.已知等差數列的首項為a,公差為b,等比數列的首項為b,公比為a,其中a,b都是大于1的正整數,且(1)求a的值;(2)若對于任意的,總存在,使得成立,求b的值;(3)令,問數列中是否存在連續三項成等比數列?若存在,求出所有成等比數列的連續三項;若不存在,請說明理由解:(1)由已知,得由,得因a,b都為大于1的正整數,故a2又,故b3再由,得由,故,即由b3,故,解得 于是,根據,可得(2)由,對于任意的,均存在,使得,則又,由數的整除性,得b是5的約數故,b=5 所以b=5時,存在正自然數滿足題意(3)設數列中,成等比數列,由,得化簡,得()當時,時,等式()
17、成立,而,不成立 當時,時,等式()成立當時,這與b3矛盾這時等式()不成立綜上所述,當時,不存在連續三項成等比數列;當時,數列中的第二、三、四項成等比數列,這三項依次是18,30,5030.設數列的前項和為,且,其中;()證明:數列是等比數列;()設數列的公比,數列滿足,(,求數列的通項公式;()記,記,求數列的前項和為;解:(1)由, 相減得:,數列是等比數列 (2),是首項為,公差為1的等差數列; (3)時, -得:,所以:31.已知數列中,且點在直線上. (1)求數列的通項公式; (2)若函數求函數的最小值; (3)設表示數列的前項和。試問:是否存在關于的整式,使得對于一切不小于2的自
18、然數恒成立? 若存在,寫出的解析式,并加以證明;若不存在,試說明理由解:(1)由點P在直線上,即,且,數列是以1為首項,1為公差的等差數列 ,同樣滿足,所以 (2) - 所以是單調遞增,故的最小值是(3),可得, , ,n2故存在關于n的整式g(x)=n,使得對于一切不小于2的自然數n恒成立32.已知函數,數列滿足對于一切有,且數列滿足,設()求證:數列為等比數列,并指出公比;()若,求數列的通項公式;()若(為常數),求數列從第幾項起,后面的項都滿足解() 故數列為等比數列,公比為.() 所以數列是以為首項,公差為 loga3的等差數列. 又又=1+3,且 () 假設第項后有 即第項后,于是
19、原命題等價于 故數列從項起滿足33.已知數列的前n項和為,且()求數列通項公式;()若,求證數列是等比數列,并求數列的前項和解:()n2時,n1時,適合上式,(),即數列是首項為4、公比為2的等比數列,Tn 34.已知數列是公差為的等差數列,數列是公比為的(qR)的等比數列,若函數,且,,(1)求數列和的通項公式;(2)設數列的前n項和為,對一切,都有成立,求解:(1)數列是公差為的等差數列 ,且 數列是公比為的(qR)的等比數列 ,且, (2) , 設 綜上35.在正項數列中,令.()若是首項為25,公差為2的等差數列,求;()若(為正常數)對正整數恒成立,求證為等差數列;()給定正整數,正
20、實數,對于滿足的所有等差數列,求的最大值.解:()解:由題意得,所以=()證:令,則=1所以=(1),=(2),(2)(1),得=,化簡得(3)(4),(4)(3)得在(3)中令,得,從而為等差數列 ()記,公差為,則=則,則,當且僅當,即時等號成立 36.在等差數列中,,.()求數列的通項;()令,證明:數列為等比數列;()求數列的前項和.解:()由,得方程組,解得 ()由()得,是首項是4,公比的等比數列。() 由 得: 相減可得: 37.已知數列的前項和為,若且()求證是等差數列,并求出的表達式;() 若,求證解:(I)證明: 當n2時,an = Sn Sn 1 又 ,若Sn = 0,則
21、an = 0,a1 = 0與a1 =矛盾! Sn0,Sn 10 即 又是首項為2,公差為2的等差數列(2)解:由(I)知數列是等差數列即 當 又當 (III)證明:由(II)知 38.設數列的前n項和為,并且滿足,(nN*).()求,;()猜想的通項公式,并加以證明;()設,且,證明:.解:()分別令,2,3,得 , ()證法一:猜想:,由 可知,當2時, -,得 ,即. 1)當時,; 2)假設當(2)時,. 那么當時, ,2, . 這就是說,當時也成立,(2). 顯然時,也適合.故對于nN*,均有 證法二:猜想:,1)當時,成立; 2)假設當時,. 那么當時,., (以下同證法一)()證法一
22、:要證,只要證,即, 將代入,得,即要證,即1. ,且,,即,故1成立,所以原不等式成立.證法二:,且, 當且僅當時取“”號. 當且僅當時取“”號. +,得(),當且僅當時取“”號. 證法三:可先證. , , ,當且僅當時取等號. 令,即得 , 當且僅當即時取等號. 39.已知二次函數同時滿足:不等式 0的解集有且只有一個元素;在定義域內存在,使得不等式成立,設數列的前項和.()求函數的表達式;()求數列的通項公式;()設各項均不為0的數列中,所有滿足的整數的個數稱為這個數列的變號數,令(),求數列的變號數.解:()不等式0的解集有且只有一個元素 解得或當時,函數在遞增,不滿足條件當時,函數在
23、(,)上遞減,滿足條件綜上得,即()由()知 當時,當時 ()由題設可得,都滿足 當時,即當時,數列遞增,由,可知滿足 數列的變號數為.40.已知數列是首項為,公比的等比數列,設,數列.(1)求數列的通項公式;(2)求數列的前n項和Sn.解:(1)由題意知, ,又,故 (2)由(1)知, 于是兩式相減,得41.已知等差數列和正項等比數列,求、;對,試比較、的大?。辉O的前項和為,是否存在常數、,使恒成立?若存在,求、的值;若不存在,說明理由解:由,得-1分 由且得所以,顯然,時,;時,時,-6分 因為、,所以時,恒成立,則有,解得,所以,當,時,恒成立42.設數列的前n項和為,數列滿足: ,且數
24、列的前n項和為.(1)求的值; (2)求證:數列是等比數列;(3)抽去數列中的第1項,第4項,第7項,第3n-2項,余下的項順序不變,組成一個新數列,若的前n項和為,求證:.解:(1)由題意得: ;當n=1時,則有: 解得: ;當n=2時,則有: ,即,解得: ; (2) 由 得: - 得: ,即: 即:;,由知: 數列是以4為首項,2為公比的等比數列(3)由(2)知: ,即當n2時, 對n=1也成立, 即(n數列為,它的奇數項組成以4為首項、公比為8的等比數列;偶數項組成以8為首項、公比為8的等比數列;當n=2k-1 時, 當n=2k 時,.43.已知數列是等差數列,且(1)求數列的通項公式
25、;(2)若數列滿足,記數列的前n項和為Tn,試證明:恒成立。解:(1)設等差數列 所以d=3 所以數列的通項公式(2) 當n2時,數列是等比數列,首項恒成立44.已知數列中,(1)求數列的通項公式;(2)設(3)設是否存在最大的整數m,使得對任意,均有成立?若存在,求出m,若不存在,請說明理由。解:(1) (2)(3)由(1)可得則由Tn為關于n的增函數,故,于是欲使恒成立則 存在最大的整數m=7滿足題意45.已知數列滿足:,且()求; ()求證數列為等比數列并求其通項公式;()(理)求和S2n+1=(文)求和解:()()當 (理)() (文)() =46.已知各項均為正數的數列,的等比中項。
26、(1)求證:數列是等差數列;(2)若的前n項和為Tn,求Tn。解:(1)由題意,當即 即 是等差數列(2) 得 47.an為等差數列,且,為數列的前n項和,設 (1)比較f(n)與f(n+1)的大小;(2)若,在xa,b且對任意n1,nN*恒成立,求實數a、b滿足的條件。 解:(1)an=n,f(n+1)- f(n)=S2(n+1)- Sn+1- S2n- Sn= S2(n+1)- S2n- (Sn+1-Sn)= a2n+2+ a2n+1-an+1 =-=0 f(n+1) f(n)(2)由上知: f(n)為遞增數列,只須log2x12 f(2)成立,f(2)= S4-S2= log2x7, 0
27、x128, 0ab128 48.若公比為c的等比數列an的首項a1=1,且滿足an=,n=3,4,5,(1)求c的值;(2)設bn=n·an求數列bn的前項和Sn .解:(1)2a3 =a2+a1,c=1,c=-,(2)當c=1時,an=1,bn=n·an=n,Sn= 當c=-時,an=(-)n-1,bn=n·an=n(-)n-1,Sn= 1·(-)1-1+2·(-)2-1+3·(-)3-1+n·(-)n-1 -Sn= 1·(-)2-1+2·(-)3-1+(n-1)·(-)n-1+ n·
28、;(-)n相減得;Sn=-(+)·(-)n 49.已知數列的前n項和為且()求數列的通項公式;()設,求數列的前n項和;()設,證明:解:()(1) (2) (2)(1)得: ,所以 (3分)() (3) (4)(3)(4)得: 50.已知數列滿足(1)求(2)設的通項公式;(3)求數列的通項公式。解:(1) 證明:(2) (3)當時,有 而51.設a>2,給定數列求證:(1),且 (2)如果。證明:(1)使用數學歸納法證明 當n=1時,假設當時命題成立,即當 即 綜上對一切當>2時, (2)因為>2,所以故由此可得52.已知數列的前項和為,點在直線上,其中.令,且
29、,(1)求數列的通項公式;(2)求數列的前n項和解:(1),. ().(). ().().數列等比,公比,首項,而,且,. . .(2), 2. -得 -,. 53.設正數數列的前項和為,且對任意的,是和的等差中項(1)求數列的通項公式; (2)在集合,且中,是否存在正整數,使得不等式對一切滿足的正整數都成立?若存在,則這樣的正整數共有多少個?并求出滿足條件的最小正整數的值;若不存在,請說明理由;解:(1)由題意得, , 當時,解得,當時,有 ,式減去式得,于是,因為,所以,所以數列是首項為,公差為的等差數列, 所以的通項公式為()(2)設存在滿足條件的正整數,則,又,所以,均滿足條件,它們組
30、成首項為,公差為的等差數列設共有個滿足條件的正整數,則,解得所以,中滿足條件的正整數存在,共有個,的最小值為(3)設,即,(15分),則,其極限存在,且注:(為非零常數),(為非零常數),(為非零常數,)等都能使存在按學生給出的答案酌情給分,寫出數列正確通項公式的得3分,求出極限再得3分54.觀察數列:;正整數依次被4除所得余數構成的數列;(1)對以上這些數列所共有的周期特征,請你類比周期函數的定義,為這類數列下一個周期數列的定義:對于數列,如果_,對于一切正整數都滿足_成立,則稱數列是以為周期的周期數列;(2)若數列滿足為的前項和,且,證明為周期數列,并求; (3)若數列的首項,且,判斷數列
31、是否為周期數列,并證明你的結論.解:(1) 存在正整數;(2)證明:由 所以數列是以為周期的周期數由于是 又所以,(3)當=0時,是周期數列,因為此時為常數列,所以對任意給定的正整數及任意正整數,都有,符合周期數列的定義.當時,是遞增數列,不是周期數列.下面用數學歸納法進行證明:當時,因為所以,且 所以假設當n=k時,結論成立,即,則即 所以當n=k+1時,結論也成立.根據、可知,是遞增數列,不是周期數列.55.如圖是一個具有行列的數表,第一行是首項為,公比為的等比數列,第一列是首項為,公差為的等差數列,其它空格按照“任意一格的數是它上面一格的數與它左邊一格的數之和”的規則填寫。設表示第行第列
32、的數.1qq2qn-11+d1+2d1+(n-1)d (1)求的表達式;(2)第二行能否構成等比數列?若能,求出滿足的條件;若不能,請說明理由.(3)請根據這張數表提出一個與問題(2)相類似的問題,并加以研究和解決(根據所提問題的難度及解答情況評分).解:() ()若成等比數列,則成等比數列,整理,得此時, ,成等比數列,此時,()(以下根據提出問題的難易及解答情況給分)問題:第2行能否成等差數列?研究:若成等差數列,則成等差數列,解得,此時,=,成等差數列,此時,問題:第2列能否成等差數列?研究略;問題:第2列能否成等比數列?問題:第3行能否成等差數列?56.已知二次函數對任意滿足,且圖像經
33、過點及坐標原點.(1)求函數的解析式;(2)設數列前項和,求數列的通項公式;(3)對(2)中,設為數列前項和,試問:是否存在關于的整式,使得對于一切不小于的自然數恒成立?若存在,寫出的解析式,并加以證明;若不存在,請說明理由.解:() () (),設存在滿足條件的. 當,解得. 當,解得. 猜想:.下面用數學歸納法證明:證明:(1)當時,由上述可知,結論成立,(2)假設當時,結論成立,即成立, 則時,左邊= 即時,結論也成立;根據(1)(2)可知,對時,結論成立. 因此,存在滿足條件.57.已知:.若數列使得成等差數列.(1)求數列的通項;(2)設,若的前項和為,求.解:(1) (2) ,-,
34、整理,得58.設數列的圖象上。 (1)求的表達式; (2)設使得不等式 都成立?若存在,求出a的取值范圍;若不存在,請說明理由; (3)將數列依次按1項,2項循環地分為,分別計算各個括號內各數之和,設由這些和按原來括號的前后順序構成的數列為的值; (4)如果將數列依次按1項,2項,3項,項循環;分別計算各個括號內各數之和,設由這些和按原來括號的前后順序構成的數列為,提出同(3)類似的問題(3)應當作為特例),并進行研究,你能得到什么樣的結論?解:(1) (2) 設 故 要使不等式(3)數列依次按1項, 2項循環地分為(2),(4,6),(8),(10,12);(14),(16,18);(20)
35、,每一次循環記為一組。由于每一個循環含有2個括號,故b100是第50組中第2個括號內各數之和。由分組規律知,的等差數列。所以 (4)當n是m的整數倍時,求的值。數列依次按1項、2項、3項,m項循環地分為(2),(4,6),(8,10,12),第m組,第2m組,第組的第1個 數,第2個數,第m個數分別組成一個等差數列,其首項分別為則第m組、第2m組,第km組,的各數之和也組成一個等差數列,其公差為 第m組的m個數之和為 當58.已知數列的前項和為,且(為正整數).(1)求數列的通項公式;(2)記.若對任意正整數,恒成立,求實數的最大值. 解 (1), 當時,. 由 - ,得. . 又 ,解得 .
36、 數列是首項為1,公比為的等比數列. (為正整數). (2)由(1)知,. 由題意可知,對于任意的正整數,恒有,解得 . 數列單調遞增, 當時,數列中的最小項為, 必有,即實數的最大值為.59.如圖,在直角坐標系中,有一組對角線長為的正方形,其對角線依次放置在軸上(相鄰頂點重合). 設是首項為,公差為的等差數列,點的坐標為.(1)當時,證明:頂點不在同一條直線上;(2)在(1)的條件下,證明:所有頂點均落在拋物線上;(3)為使所有頂點均落在拋物線上,求與之間所應滿足的關系式. 證明(1)由題意可知, . , 頂點不在同一條直線上. (2)由題意可知,頂點的橫坐標, 頂點的縱坐標. 對任意正整數
37、,點的坐標滿足方程, 所有頂點均落在拋物線上.(3)解法一 由題意可知,頂點的橫、縱坐標分別是 消去,可得 . 為使得所有頂點均落在拋物線上,則有 解之,得 . 所應滿足的關系式是:.解法二 點的坐標為 點在拋物線上, . 又點的坐標為 且點也在拋物線上, ,把點代入拋物線方程,解得 . 因此, 拋物線方程為.又 所有頂點落在拋物線上. 所應滿足的關系式是:. 60.在數列中,對任意,有,且,在個1與第個l之間恰有個2,即1,2,1,2,2,1, (1)第10個1是的第幾項?第個1呢? (2)求 (3)設表示的前項和,是否存在正整數,使或若存在,求的值,若不存在,請說明理由解:(1)在第10個
38、1之前有1+2+29-1=511個2.所以第10個1是511+10=521項 61.設數列的各項都是正數, , .(1)求數列的通項公式;(2)求數列的通項公式;(3)求證: .解:由條件得: 為等比數列 由 得 又 (或由即),為遞增數列. 從而 62.各項均為正數的數列中,是數列的前項和,對任意,有 (1) 求常數的值;(2) 求數列的通項公式;記;(3)求數列的前項和解:(1)由及,得: (2)由 得 由,得 即: 由于數列各項均為正數, 即 數列是首項為,公差為的等差數列, 數列的通項公式是 (3)由,得: 63.已知數列的前項和為,且(為正整數).(1)求數列的通項公式;(2)記.若
39、對任意正整數,恒成立,求實數的最大值.解 (1), 當時,. 由 - ,得. . 又 ,解得 . 數列是首項為1,公比為的等比數列. (為正整數). (2)由(1)知,. 由題意可知,對于任意的正整數,恒有,解得 . 數列單調遞增, 當時,數列中的最小項為, 必有,即實數的最大值為. 64.已知數列 (1)求數列的通項公式; (2)求證數列是等比數列; (3)求使得的集合。解:(1)設數列由題意得:解得: (2)依題, 為首項為2,公比為4的等比數列 (3)由65.已知數列滿足,是數列的前項和,對任意,有. () 求的值; ()計算的值,并求數列的通項公式解:()令得,又 得;() 令得,又,
40、得,; 令得,又,得,; 由,得,兩式相減,得,即,因為,所以,即,故是首項為1,公差為的等差數列,得66.已知公差大于零的等差數列的前n項和為Sn,且滿足:,(1)求數列的通項公式;(2)若數列是等差數列,且,求非零常數c;(3)若(2)中的的前n項和為,求證:解:(1)為等差數列,又, ,是方程的兩個根又公差, (2)由(1)知, , 是等差數列, (舍去)(3)由(2)得 ,時取等號 ,時取等號(1)、(2)式中等號不可能同時取到,所以67.已知數列的首項,前n項和.()求證:; ()記,為的前n項和,求的值.解:(1)由,得, -得:.(2)由求得.,.68.設是函數的圖象上滿足下面條
41、件的任意兩點。若,則點的橫坐標為。1. 求證:點的橫坐標為定植;2. 若求已知,(其中),又知為數列a的前項和,若對于一切都成立,試求的取值范圍。解:(1) M是AB中點,設M為(x,y) 由,得, 或 M點的縱坐標的定值為 (2)由(1)知, 則, , , 上述兩式相加,得 (3)當n=1時,由,得,得。 當時, 由,得, ,(當且僅當n=2時,=成立) 。綜上所述,若對一切都有成立,由于,所以 14分69.等差數列中,為方程的兩根,前項和為等比數列的前項和(為常數)(I)求;(II)證明:對任意,;(III)證明:對任意,(I)解:由得, , 為等比數列 = (II)證明:方程的兩根為37
42、,由知, 等差數列的公差 要證,只要證明 即下面用數學歸納法證明成立(i)當,2,3時,不等式顯然成立,(ii)假設當()時,不等式成立,即當+1時,即,此時不等式也成立由(i)(ii)知,對任意,成立所以,對任意,(III)證明:由(II)已證成立,兩邊取以3為底的對數得,70.設數列滿足(I)求數列的通項;(II)設求數列的前項和.解:(I) 當時,將得 在中,令得(II)由得則當時,當時, 則又 71.已知數列項、公比都為q(q>0且q1)的等比數列,. (1)當q=5時,求數列的前n項和Sn; (2)當時,若,求n的最小值.解:(1)由題得設(1)(2分)兩式相減: (2),即取
43、時,. 所求的最小自然數是1572.數列滿足=a,=a(a>0),且從第二項起是公差為6的等差數列,是()的前n項和, (1)當n2時,用a與n表示與; (2)說在與兩項中至少有一項是的最小值,試求a的取值范圍; (3)若a為正整數,在(2)的條件下,設取為最小值的概率是,取為最小值的概率是,比較與的大小解:(1)由已知,當n2時,an=-a+6(n-2),即an=6n-(a+12). Sn=a1+a2+a3+an=a+(n-1)(-a)+ =3n(a+9)n+2a+6 (2) 由已知,當n2時,an是等差數列,公差為6,數列遞增. 若S6是Sn的最小值,則 a60 a70 即 24-a
44、0 30-a0 24a30 若是的最小值;則 a70 a80 即 30-a0 36-a0 30a36 當S6與S7兩項中至少有一項是Sn的最小值時,a的取值范圍是24,36 (3)a是正整數,由(2)知,a為=24,25,26,36 當S6是Sn最小值時,a=24,25,26,27,28,29,30 當S7是Sn最小值時,a=30,31,32,33,34,35,36 P1=P2=73.已知正項數列的前n項和為的等比中項. ()求證:數列是等差數列; ()若,數列的前n項和為Tn,求Tn; ()在()的條件下,是否存在常數,使得數列為等比數列?若存在,試求出;若不存在,說明理由.解:()由的等比中項,得當n = 1時,;當n2時,即,即 數列an是等差數列. ()數列an首項公差,通項公式為: 則 則 ,兩邊同乘以,得,得 ,解得 (),數列為等比數列的充要條件是,(A、q是不為0的常數)當
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