数列综合题训练
一.解答题(共30小题)
1.(2011•辽宁)已知等差数列{an}满足a2=0,a6+a8=﹣10 (I)求数列{an}的通项公式; (II)求数列{
2.(2011•福建)已知等差数列{an}中,a1=1,a3=﹣3. (I)求数列{an}的通项公式;
(II)若数列{an}的前k项和Sk=﹣35,求k的值.
3.(2010•重庆)已知{an}是首项为19,公差为﹣4的等差数列,Sn为{an}的前n项和. (Ⅰ)求通项an及Sn; (Ⅱ)设{bn﹣an}是首项为1,公比为2的等比数列,求数列{bn}的通项公式及其前n项和Tn.
4.(2010•四川)已知等差数列{an}的前3项和为6,前8项和为﹣4. (Ⅰ)求数列{an}的通项公式;
n﹣1*
(Ⅱ)设bn=(4﹣an)q(q≠0,n∈N),求数列{bn}的前n项和Sn.
5.(2010•山东)已知等差数列{an}满足:a3=7,a5+a7=26.{an}的前n项和为Sn. (Ⅰ)求an及Sn; (Ⅱ)令
(n∈N),求数列{bn}的前n项和Tn.
+
}的前n项和.
6.(2009•湖北)已知数列{an}是一个公差大于0的等差数列,且满足a2a6=55,a2+a7=16 (1)求数列{an}的通项公式; (2)数列{an}和数列{bn}满足等式an=
7.(2008•海南)已知{an}是一个等差数列,且a2=1,a5=﹣5. (Ⅰ)求{an}的通项an; (Ⅱ)求{an}前n项和Sn的最大值.
8.(2007•福建)等差数列{an}的前n项和为sn,(1)求数列{an}的通项an与前n项和为sn; (2)设
9.(2004•山东)等差数列{an}的前n项和记为Sn.已知a10=30,a20=50. (Ⅰ)求通项an; (Ⅱ)若Sn=242,求n.
10.(2004•黑龙江)已知等差数列{an}中,a2=9,a5=21. (1)求{an}的通项公式;
an
(2)令bn=2,求数列{bn}的前n项和Sn.
(n∈N),求数列{bn}的前n项和Sn.
*
,.
(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.
+
11.已知数列{bn}是等差数列,b1=1,b1+b2+…+b10=145. (1)求数列{bn}的通项bn; (2)设数列{an}的通项an=loga(1+的大小,并证明你的结论.
12.设{an}是等差数列,{bn}是各项都为正数的等比数列,且a1=b1=1,a3+b5=21,a5+b3=13 (Ⅰ)求{an}、{bn}的通项公式; (Ⅱ)求数列
13.(2010•浙江)设a1,d为实数,首项为a1,公差为d的等差数列{an}的前n项和为Sn,满足S5S6+15=0. (Ⅰ)若S5=5,求S6及a1; (Ⅱ)求d的取值范围.
14.在等差数列{an}中,a1=1,前n项和Sn满足条件(Ⅰ)求数列{an}的通项公式;
a
(Ⅱ)记bn=anpn(p>0),求数列{bn}的前n项和Tn.
,
的前n项和Sn.
)(其中a>0,且a≠1),记Sn是数列{an}的前n项和.试比较Sn与logabn+1
15.(2011•山东)等比数列{an}中.a1,a2,a3分别是下表第一、二、三行中的某一个数.且a1•a2•a3中的任何两个数不在下表的同一列. 第一行 第二行 第三行 第一列 3 6 9 第二列 2 4 8 第三列 10 14 18 (Ⅰ)求数列{an}的通项公式; (Ⅱ)如数列{bn}满足bn=an+(﹣1)lnan,求数列bn的前n项和sn.
16.(2010•福建)数列{an}中,a1=,前n项和Sn满足Sn+1﹣Sn=()(I)求数列{a n}的通项公式a n以及前n项和Sn (II)若S1,t(S1+S2),3(S2+S3)成等差数列,求实数t的值.
17.(2007•山东)设{an}是公比大于1的等比数列,Sn为数列{an}的前n项和.已知S3=7,且a1+3,3a2,a3+4构成等差数列.
(1)求数列{an}的通项公式.(2)令bn=lna3n+1,n=1,2,…,求数列{bn}的前n项和Tn.
18.(2004•贵州)已知数列{an}为等比数列,a2=6,a5=162. (1)求数列{an}的通项公式;
(2)设Sn是数列{an}的前n项和,证明
.
n+1
(n∈)N.
*
19.已知{an}是各项均为正数的等比数列a1+a2=2((Ⅰ)求{an}的通项公式; (Ⅱ)设bn=(an+
20.等比数列{an}的各项均为正数,且2a1+3a2=1,a3=9a2a6, (Ⅰ)求数列{an}的通项公式; (Ⅱ)设bn=log3a1+log3a2+…+log3an,求数列{
21.已知等比数列{an}中,a1=,公比q=.
}的前n项和.
2
),a3+a4+a5=64
++)
),求数列{bn}的前n项和Tn.
2
(I)Sn为{an}的前n项和,证明:Sn=
(II)设bn=log3a1+log3a2+…+log3an,求数列{bn}的通项公式.
22.(2010•湖北)已知某地今年年初拥有居民住房的总面积为a(单位:m),其中有部分旧住房需要拆除.当地
2
有关部门决定每年以当年年初住房面积的10%建设新住房,同事也拆除面积为b(单位:m)的旧住房. (Ⅰ)分别写出第一年末和第二年末的实际住房面积的表达式: (Ⅱ)如果第五年末该地的住房面积正好比今年年初的住房面积增加了30%,则每年拆除的旧住房面积b是多少?
5
(计算时取1.1=1.6)
2
23.(2009•安徽)已知数列{an}的前n项和Sn=2n+2n,数列{bn}的前n项和Tn=2﹣bn (Ⅰ)求数列{an}与{bn}的通项公式;
2
(Ⅱ)设cn=an•bn,证明:当且仅当n≥3时,cn+1<cn.
24.(2008•重庆)设各项均为正数的数列{an}满足(Ⅰ)若
,求a3,a4,并猜想a2cos的值(不需证明);
对n≥2恒成立,求a2的值及数列{bn}的通项公式.
.
2
(Ⅱ)记bn=a3a2…an(n∈N*),若bn≥2
25.(2008•四川)设数列{an}的前n项和为Sn,已知ban﹣2=(b﹣1)Sn
n﹣1
(Ⅰ)证明:当b=2时,{an﹣n•2}是等比数列; (Ⅱ)求{an}的通项公式.
26.(2008•广东)设p,q为实数,α,β是方程x﹣px+q=0的两个实根,数列{xn}满足x1=p,x2=p﹣q,xn=pxn﹣1﹣qxn﹣2(n=3,4,…). (1)证明:α+β=p,αβ=q; (2)求数列{xn}的通项公式; (3)若p=1,
,求{xn}的前n项和Sn.
2
2
n
27.(2007•陕西)已知各项全不为零的数列{ak}的前k项和为Sk,且Sk=(Ⅰ)求数列{ak}的通项公式;
(Ⅱ)对任意给定的正整数n(n≥2),数列{bk}满足
28.(2007•湖南)设Sn是数列{an}(n∈N)的前n项和,a1=a,且Sn=3nan+Sn﹣1,an≠0,n=2,3,4,…. (1)证明数列{an+2﹣an}(n≥2)是常数数列;
*
(2)试找出一个奇数a,使以18为首项,7为公比的等比数列{bn}(n∈N)中的所有项都是数列{an}中的项,并指出bn是数列{an}中的第几项.
29.(2007•北京)数列{an}中,a1=2an+1=an+cn(c是常数,n=1,2,3,…),且a1,a2,a3成公比不为1的等比数列.
(1)求c的值;
(2)求{an}的通项公式. 30.(2005•上海)假设某市2004年新建住房面积400万平方米,其中有250万平方米是中低价房,预计在今后的若干年内,该市每年新建住房面积平均比上一年增长8%,另外,每年新建住房中,中低价房的面积均比上一年增加50万平方米,那么,到哪一年底,
(1)该市历年所建中低价层的累计面积(以2004年为累计的第一年)将首次不少于4750万平方米? (2)当年建造的中低价房的面积占该年建造住房面积的比例首次大于85%?
*
2
2
2
N*),其中a1=1.
(k=1,2,…,n﹣1),b1=1,求b1+b2+…+bn
答案与评分标准
一.解答题(共30小题)
1.(2011•辽宁)已知等差数列{an}满足a2=0,a6+a8=﹣10 (I)求数列{an}的通项公式; (II)求数列{
}的前n项和.
解答:解:(I)设等差数列{an}的公差为d,由已知条件可得
,
解得:,
故数列{an}的通项公式为an=2﹣n; (II)设数列{
}的前n项和为Sn,即Sn=a1+
+…+
①,故S1=1,
=++…+②,
当n>1时,①﹣②得: =a1+
+…+
﹣
=1﹣(++…+)﹣
=1﹣(1﹣)﹣=,
所以Sn=
,
综上,数列{
}的前n项和Sn=
.
2.(2011•福建)已知等差数列{an}中,a1=1,a3=﹣3. (I)求数列{an}的通项公式;
(II)若数列{an}的前k项和Sk=﹣35,求k的值. 解答:解:(I)设等差数列{an}的公差为d,则an=a1+(n﹣1)d 由a1=1,a3=﹣3,可得1+2d=﹣3,解得d=﹣2, 从而,an=1+(n﹣1)×(﹣2)=3﹣2n; (II)由(I)可知an=3﹣2n, 所以Sn=
=2n﹣n,
2
2
进而由Sk=﹣35,可得2k﹣k=﹣35,
2
即k﹣2k﹣35=0,解得k=7或k=﹣5,
+
又k∈N,故k=7为所求.
3.(2010•重庆)已知{an}是首项为19,公差为﹣4的等差数列,Sn为{an}的前n项和. (Ⅰ)求通项an及Sn; (Ⅱ)设{bn﹣an}是首项为1,公比为2的等比数列,求数列{bn}的通项公式及其前n项和Tn. 解答:解:(Ⅰ)∵{an}是首项为19,公差为﹣4的等差数列 ∴an=19﹣4(n﹣1)=﹣4n+23.. ∵{an}是首项为19,公差为﹣4的等差数列其和为
(Ⅱ)由题意{bn﹣an}是首项为1,公比为2的等比数列,
n﹣1n﹣1n﹣1
∴bn﹣an=2,所以bn=an+2=2﹣4n+23
2n﹣12n
∴Tn=Sn+1+2+2+…+2=﹣2n+21n+2﹣1
4.(2010•四川)已知等差数列{an}的前3项和为6,前8项和为﹣4. (Ⅰ)求数列{an}的通项公式;
n﹣1*
(Ⅱ)设bn=(4﹣an)q(q≠0,n∈N),求数列{bn}的前n项和Sn. 解答:解:(1)设{an}的公差为d, 由已知得
解得a1=3,d=﹣1 故an=3+(n﹣1)(﹣1)=4﹣n;
n﹣1
(2)由(1)的解答得,bn=n•q,于是
012n﹣1n
Sn=1•q+2•q+3•q+…+(n﹣1)•q+n•q. 若q≠1,将上式两边同乘以q,得
123nn+1
qSn=1•q+2•q+3•q+…+(n﹣1)•q+n•q. 将上面两式相减得到
(q﹣1)Sn=nq﹣(1+q+q+…+q=nq﹣
n
n
2
n﹣1
)
于是Sn=
若q=1,则Sn=1+2+3+…+n=
所以,Sn=
.
5.(2010•山东)已知等差数列{an}满足:a3=7,a5+a7=26.{an}的前n项和为Sn. (Ⅰ)求an及Sn; (Ⅱ)令
(n∈N),求数列{bn}的前n项和Tn.
+
解答:解:(Ⅰ)设等差数列{an}的公差为d, ∵a3=7,a5+a7=26,
∴有
,
解得a1=3,d=2, ∴an=3+2(n﹣1)=2n+1; Sn=
=n+2n;
2
(Ⅱ)由(Ⅰ)知an=2n+1, ∴bn=
=
=
=
,
∴Tn=
即数列{bn}的前n项和Tn=
=.
=,
6.(2009•湖北)已知数列{an}是一个公差大于0的等差数列,且满足a2a6=55,a2+a7=16 (1)求数列{an}的通项公式; 解答:解:(1)设等差数列{an}的公差为d, 则依题意可知d>0由a2+a7=16, 得2a1+7d=16①
由a2a6=55,得(a1+2d)(a1+5d)=55② 由①②联立方程求得 得d=2,a1=1或d=﹣2,a1=∴an=1+(n﹣1)•2=2n﹣1 (2)令cn=
,则有an=c1+c2+…+cn
(排除)
an+1=c1+c2+…+cn+1 两式相减得
an+1﹣an=cn+1,由(1)得a1=1,an+1﹣an=2 ∴cn+1=2,即cn=2(n≥2), 即当n≥2时,
n+1
bn=2,又当n=1时,b1=2a1=2 ∴bn=
3
4
n+1
n+2
于是Sn=b1+b2+b3+…+bn=2+2+2+…2=2﹣6 7.(2008•海南)已知{an}是一个等差数列,且a2=1,a5=﹣5. (Ⅰ)求{an}的通项an; (Ⅱ)求{an}前n项和Sn的最大值. 解答:解:(Ⅰ)设{an}的公差为d,由已知条件,解出a1=3,d=﹣2,所以an=a1+(n﹣1)d=﹣2n+5. (Ⅱ)
所以n=2时,Sn取到最大值4.
,
=4﹣(n﹣2).
2
8.(2007•福建)等差数列{an}的前n项和为sn,(1)求数列{an}的通项an与前n项和为sn; (2)设
(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.
,∴d=2,
+
,.
解答:解:(1)由已知得
故
(2)由(Ⅰ)得
.
.
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bq=bpbr. 即∴
∵p,q,r∈N, ∴
,
*
2
. ,
∴
∴p=r.
与p≠r矛盾.
=0,
所以数列{bn}中任意不同的三项都不可能成等比数列. 9.(2004•山东)等差数列{an}的前n项和记为Sn.已知a10=30,a20=50. (Ⅰ)求通项an; (Ⅱ)若Sn=242,求n. 解答:解:(Ⅰ)由an=a1+(n﹣1)d,a10=30,a20=50,得 方程组
解得a1=12,d=2.所以an=2n+10. (Ⅱ)由方程
解得n=11或n=﹣22(舍去).
10.(2004•黑龙江)已知等差数列{an}中,a2=9,a5=21. (1)求{an}的通项公式;
an
(2)令bn=2,求数列{bn}的前n项和Sn. 解答:解:(1)设数列{an}的公差为d,由题意得
解得a1=5,d=4, ∴{an}的通项公式为an=4n+1.
得
(2)由an=4n+1得
4n+1bn=2,
54
∴{bn}是首项为b1=2,公比q=2的等比数列. ∴Sn=
.
11.已知数列{bn}是等差数列,b1=1,b1+b2+…+b10=145. (1)求数列{bn}的通项bn; (2)设数列{an}的通项an=loga(1+的大小,并证明你的结论.
)(其中a>0,且a≠1),记Sn是数列{an}的前n项和.试比较Sn与logabn+1
解答:解:(1)设数列{bn}的公差为d,由题意得
解得
所以bn=3n﹣2.
(2)由bn=3n﹣2,知
Sn=loga(1+1)+loga(1+)++loga(1+=loga[(1+1)(1+)(1+
)
.
)与
的大小.
)],logabn+1=loga
因此要比较Sn与logabn+1的大小,可先比较(1+1)(1+)(1+取n=1有(1+1)>取n=2有(1+1)(1+)>由此推测(1+1)(1+)(1+
,
, )>
.①
若①式成立,则由对数函数性质可断定: 当a>1时,Sn>logabn+1. 当0<a<1时,Sn<logabn+1.
下面用数学归纳法证明①式. (ⅰ)当n=1时已验证①式成立. (ⅱ)假设当n=k(k≥1)时,①式成立,即 (1+1)(1+)(1+那么,当n=k+1时, (1+1)(1+)(1+
)(1+
)>
(1+
)
)>
.
=(3k+2).
因为
=
=
,
所以(3k+2)>
)(1+
)>
.
.
因而(1+1)(1+)(1+
这就是说①式当n=k+1时也成立.
由(ⅰ),(ⅱ)知①式对任何正整数n都成立. 由此证得:
当a>1时,Sn>logabn+1. 当0<a<1时,Sn<logabn+1.
12.设{an}是等差数列,{bn}是各项都为正数的等比数列,且a1=b1=1,a3+b5=21,a5+b3=13 (Ⅰ)求{an}、{bn}的通项公式; (Ⅱ)求数列
的前n项和Sn.
解答:解:(Ⅰ)设{an}的公差为d,{bn}的公比为q,则依题意有q>0且解得d=2,q=2.
所以an=1+(n﹣1)d=2n﹣1,bn=q(Ⅱ)
.
n﹣1
=2
n﹣1
.
,①
,②
②﹣①得,
===.
13.(2010•浙江)设a1,d为实数,首项为a1,公差为d的等差数列{an}的前n项和为Sn,满足S5S6+15=0. (Ⅰ)若S5=5,求S6及a1; (Ⅱ)求d的取值范围. 解答:解:(Ⅰ)由题意知S6=a6=S6﹣S5=﹣8 所以
=﹣3,
解得a1=7
所以S6=﹣3,a1=7; 解:(Ⅱ)因为S5S6+15=0, 所以(5a1+10d)(6a1+15d)+15=0,
即2a1+9da1+10d+1=0.
22
故(4a1+9d)=d﹣8.
2
所以d≥8.
故d的取值范围为d≤﹣2
2
2
或d≥2.
14.在等差数列{an}中,a1=1,前n项和Sn满足条件(Ⅰ)求数列{an}的通项公式;
a
(Ⅱ)记bn=anpn(p>0),求数列{bn}的前n项和Tn. 解答:解:(Ⅰ)设等差数列{an}的公差为d,由
得:
,
=3,所以a2=2,即d=a2﹣a1=1,
所以an=n.
an23n﹣1n
(Ⅱ)由bn=anpn,得bn=np.所以Tn=p+2p+3p+…+(n﹣1)p+np, 当p=1时,Tn=
;
当p≠1时,
234nn+1
pTn=p+2p+3p+…+(n﹣1)p+np, (1﹣p)Tn=p+p+p+…+p
2
3
n﹣1
+p﹣np
nn+1
=,
即Tn=.
15.(2011•山东)等比数列{an}中.a1,a2,a3分别是下表第一、二、三行中的某一个数.且a1•a2•a3中的任何两个数不在下表的同一列. 第一行 第二行 第三行 第一列 3 6 9 第二列 2 4 8 第三列 10 14 18 (Ⅰ)求数列{an}的通项公式; (Ⅱ)如数列{bn}满足bn=an+(﹣1)lnan,求数列bn的前n项和sn. 解答:解:(Ⅰ)当a1=3时,不合题意
当a1=2时,当且仅当a2=6,a3=18时符合题意 当a1=10时,不合题意
因此a1=2,a2=6,a3=18,所以q=3,
n﹣1
所以an=2•3.
n
(Ⅱ)bn=an+(﹣1)lnan
n﹣1n
=2•3+(﹣1)[(n﹣1)ln3+ln2]
n﹣1nn
=2•3+(﹣1)(ln2﹣ln3)+(﹣1)nln3
n﹣1nn
所以sn=2(1+3+…+3)+[﹣1+1﹣1+1+…+(﹣1)](ln2﹣ln3)+[﹣1+2﹣3+4﹣…+(﹣1)n]ln3 所以当n为偶数时,sn=
=
当n为奇数时,sn=
=
综上所述sn=
16.(2010•福建)数列{an}中,a1=,前n项和Sn满足Sn+1﹣Sn=()(I)求数列{a n}的通项公式a n以及前n项和Sn (II)若S1,t(S1+S2),3(S2+S3)成等差数列,求实数t的值. 解答:解:解:(Ⅰ)由Sn+1﹣Sn=()n+1得又
,故
(n∈N*)
n+1
(n∈)N.
*
(n∈N*);
从而(n∈N*).
(Ⅱ)由(Ⅰ)可得,,.
,解得t=2.
从而由S1,t(S1+S2),3(S2+S3)成等差数列可得:
17.(2007•山东)设{an}是公比大于1的等比数列,Sn为数列{an}的前n项和.已知S3=7,且a1+3,3a2,a3+4构成等差数列.
(1)求数列{an}的通项公式.(2)令bn=lna3n+1,n=1,2,…,求数列{bn}的前n项和Tn.
解答:解:(1)由已知得
解得a2=2.
设数列{an}的公比为q,由a2=2, 可得
又S3=7,可知即2q﹣5q+2=0, 解得
由题意得q>1, ∴q=2
∴a1=1.故数列{an}的通项为an=2. (2)由于bn=lna3n+1,n=1,2,,
3n
由(1)得a3n+1=2
3n
∴bn=ln2=3nln2又bn+1﹣bn=3ln2n ∴{bn}是等差数列. ∴Tn=b1+b2++bn
n﹣1
2
.
,
===故
.
.
18.(2004•贵州)已知数列{an}为等比数列,a2=6,a5=162. (1)求数列{an}的通项公式;
(2)设Sn是数列{an}的前n项和,证明
.
4
解答:解:(1)设等比数列{an}的公比为q,则a2=a1q,a5=a1q. 依题意,得方程组
解此方程组,得a1=2,q=3.
n﹣1
故数列{an}的通项公式为an=2•3. (2)
.
,
.
19.已知{an}是各项均为正数的等比数列a1+a2=2((Ⅰ)求{an}的通项公式; (Ⅱ)设bn=(an+
),求数列{bn}的前n项和Tn.
2
),a3+a4+a5=64
++)
解答:解:(1)设正等比数列{an}首项为a1,公比为q,由题意得:
∴an=2
n﹣1
(6分)
(2)
∴bn的前n项和Tn=
20.等比数列{an}的各项均为正数,且2a1+3a2=1,a3=9a2a6, (Ⅰ)求数列{an}的通项公式;
2
(12分)
(Ⅱ)设bn=log3a1+log3a2+…+log3an,求数列{
2
}的前n项和.
2
2
2
解答:解:(Ⅰ)设数列{an}的公比为q,由a3=9a2a6得a3=9a4,所以q=. 由条件可知各项均为正数,故q=. 由2a1+3a2=1得2a1+3a1q=1,所以a1=. 故数列{an}的通项式为an=(Ⅱ)bn=故则
=﹣+
+…+
+
+…+=﹣2(﹣
.
=﹣(1+2+…+n)=﹣)
)]=﹣
, ,
=﹣2[(1﹣)+(﹣)+…+(﹣
.
所以数列{}的前n项和为﹣
21.已知等比数列{an}中,a1=,公比q=.
(I)Sn为{an}的前n项和,证明:Sn=
(II)设bn=log3a1+log3a2+…+log3an,求数列{bn}的通项公式. 解答:证明:(I)∵数列{an}为等比数列,a1=,q=
∴an=×
=,
Sn=
又∵=
=Sn∴Sn=
(II)∵an=
∴bn=log3a1+log3a2+…+log3an=﹣log31+(﹣2log33)+…+nlog33 =﹣(1+2+…+n)=﹣
2
∴数列{bn}的通项公式为:bn=﹣
22.(2010•湖北)已知某地今年年初拥有居民住房的总面积为a(单位:m),其中有部分旧住房需要拆除.当地
2
有关部门决定每年以当年年初住房面积的10%建设新住房,同事也拆除面积为b(单位:m)的旧住房. (Ⅰ)分别写出第一年末和第二年末的实际住房面积的表达式: (Ⅱ)如果第五年末该地的住房面积正好比今年年初的住房面积增加了30%,则每年拆除的旧住房面积b是多少?
5
(计算时取1.1=1.6)
解答:解:(1)第1年末的住房面积第2年末的住房面积
,
,
(Ⅱ)第3年末的住房面积第4年末的住房面积第5年末的住房面积
=
依题意可知,1.6a﹣6b=1.3a,解得所以每年拆除的旧房面积为
, .
2
,
,
23.(2009•安徽)已知数列{an}的前n项和Sn=2n+2n,数列{bn}的前n项和Tn=2﹣bn (Ⅰ)求数列{an}与{bn}的通项公式;
2
(Ⅱ)设cn=an•bn,证明:当且仅当n≥3时,cn+1<cn. 解答:解:(1)由于a1=S1=4
22*
当n≥2时,an=Sn﹣Sn﹣1=(2n+2n)﹣[2(n﹣1)+2(n﹣1)]=4n,∴an=4n,n∈N, 又当x≥n时bn=Tn﹣Tn﹣1=(2﹣bn)﹣(2﹣bn﹣1),∴2bn=bn﹣1 ∴数列bn是等比数列,其首项为1,公比为,∴
.
(2)由(1)知,=.
由得,解得n≥3.
又n≥3时,成立,即
,由于cn>0恒成立.
因此,当且仅当n≥3时cn+1<cn.
24.(2008•重庆)设各项均为正数的数列{an}满足(Ⅰ)若
,求a3,a4,并猜想a2cos的值(不需证明);
对n≥2恒成立,求a2的值及数列{bn}的通项公式.
,
.
(Ⅱ)记bn=a3a2…an(n∈N*),若bn≥2解答:解:(Ⅰ)因a1=2,a2=2,故
﹣2
由此有a1=2,a2=2,a3=2,a4=2,、
(﹣2)n﹣1*
故猜想|an|的通项为an=2(n∈N).
Sn
(Ⅱ)令xn=log2an,Sn表示xn的前n项和,则bn=2. 由题设知x1=1且
.②
;①
(﹣2)0(﹣2)2(﹣2)2(﹣2)3
因②式对n=2成立,有下用反证法证明:由①得
因此数列|xn+1+2xn|是首项为x2+2,公比为的等比数列. 故又由①知因此是所以由④﹣⑤得
是首项为
,公比为﹣2的等比数列,
.⑤
.⑥
.④
,
.
. .③
对n求和得由题设知
.⑦
.
.
即不等式2
*
2k+1
<
对k∈N恒成立.但这是不可能的,矛盾. 因此x2≤,结合③式知x2=,因此a2=2=将x2=代入⑦式得Sn=2﹣所以bn=2n=2
S
2﹣
*2
.
(n∈N*),
(n∈N*)
n
25.(2008•四川)设数列{an}的前n项和为Sn,已知ban﹣2=(b﹣1)Sn
n﹣1
(Ⅰ)证明:当b=2时,{an﹣n•2}是等比数列; (Ⅱ)求{an}的通项公式. 考点:数列的应用。
nn+1
解答:解:由题意知a1=2,且ban﹣2=(b﹣1)Snban+1﹣2=(b﹣1)Sn+1
n
两式相减得b(an+1﹣an)﹣2=(b﹣1)an+1
n
即an+1=ban+2①
n
(Ⅰ)当b=2时,由①知an+1=2an+2
nnnn﹣1
于是an+1﹣(n+1)•2=2an+2﹣(n+1)•2=2(an﹣n•2)
0n﹣1
又a1﹣1•2=1≠0,所以{an﹣n•2}是首项为1,公比为2的等比数列.
(Ⅱ)当b=2时,由(Ⅰ)知an﹣n•2当b≠2时,由①得因此即所以
2
2
n﹣1
=2
n﹣1
,即an=(n+1)2
n﹣1
=
=
=
26.(2008•广东)设p,q为实数,α,β是方程x﹣px+q=0的两个实根,数列{xn}满足x1=p,x2=p﹣q,xn=pxn﹣1﹣qxn﹣2(n=3,4,…). (1)证明:α+β=p,αβ=q; (2)求数列{xn}的通项公式; (3)若p=1,
,求{xn}的前n项和Sn.
解答:解:(1)由求根公式,不妨设α<β,得
∴,
.
(2)设xn﹣sxn﹣1=t(xn﹣1﹣sxn﹣2),则xn=(s+t)xn﹣1﹣stxn﹣2,由xn=pxn﹣1﹣qxn﹣2得消去t,得s﹣ps+q=0,
2
∴s是方程x﹣px+q=0的根,由题意可知,s1=α,s2=β ①当α≠β时,此时方程组
的解为
或
2
,
∴xn﹣αxn﹣1=β(xn﹣1﹣αxn﹣2),xn﹣βxn﹣1=α(xn﹣1﹣βxn﹣2),
即{xn﹣t1xn﹣1}、{xn﹣t2xn﹣1}分别是公比为s1=α、s2=β的等比数列,
n﹣2n﹣2
由等比数列性质可得xn﹣αxn﹣1=(x2﹣αx1)β,xn﹣βxn﹣1=(x2﹣βx1)α,
n﹣2n﹣22
两式相减,得(β﹣α)xn﹣1=(x2﹣αx1)β﹣(x2﹣βx1)α∵x2=p﹣q,x1=p,
22
∴x2=α+β+αβ,x1=α+β
n﹣22n﹣2nn﹣22n﹣2nnn
∴(x2﹣αx1)β=β•β=β,(x2﹣βx1)α=α•α=α∴(β﹣α)xn﹣1=β﹣α, 即∴
2
,∴
2
②当α=β时,即方程x﹣px+q=0有重根,∴p﹣4q=0,
22
即(s+t)﹣4st=0,得(s﹣t)=0,
n﹣2
∴s=t,不妨设s=t=α,由①可知xn﹣αxn﹣1=(x2﹣αx1)β,
n﹣2n
∵α=β,∴xn﹣αxn﹣1=(x2﹣αx1)α=α
nn
即∴xn=αxn﹣1+α,等式两边同时除以α, 得
,
即
∴数列是以1为公差的等差数列,
∴
∴xn=nα+α 综上所述,
n
n
,
.
,
=
=.
(3)把p=1,
代入x﹣px+q=0,得
2
,解得,∴.
N*),其中a1=1.
27.(2007•陕西)已知各项全不为零的数列{ak}的前k项和为Sk,且Sk=(Ⅰ)求数列{ak}的通项公式;
(Ⅱ)对任意给定的正整数n(n≥2),数列{bk}满足解答:解:(Ⅰ)当k=1,由当k≥2时,由
(k=1,2,…,n﹣1),b1=1,求b1+b2+…+bn
及a1=1,得a2=2.
,得ak(ak+1﹣ak﹣1)=2ak.
因为ak≠0,所以ak+1﹣ak﹣1=2.从而a2m﹣1=1+(m﹣1)•2=2m﹣1.a2m=2+(m﹣1)•2=2m,m∈N*. 故ak=k(k∈N*).
(Ⅱ)因为ak=k,所以所以
=
.
.
故b1+b2+b3++bn=
*
=
2
2
2
.
28.(2007•湖南)设Sn是数列{an}(n∈N)的前n项和,a1=a,且Sn=3nan+Sn﹣1,an≠0,n=2,3,4,…. (1)证明数列{an+2﹣an}(n≥2)是常数数列;
(2)试找出一个奇数a,使以18为首项,7为公比的等比数列{bn}(n∈N)中的所有项都是数列{an}中的项,并指出bn是数列{an}中的第几项.
222
解答:解:(1)当n≥2时,由已知得Sn﹣Sn﹣1=3nan.
2
因为an=Sn﹣Sn﹣1≠0,所以Sn+Sn﹣1=3n.①
2
于是Sn+1+Sn=3(n+1).② 由②﹣①得:an+1+an=6n+3.③ 于是an+2+an+1=6n+9.④ 由④﹣③得:an+2﹣an=6.⑤
即数列{an+2﹣an}(n≥2)是常数数列. (2)由①有S2+S1=12,所以a2=12﹣2a. 由③有a3+a2=15,所以a3=3+2a, 而⑤表明:数列{a2k}和{a2k+1}分别是以a2,a3为首项,6为公差的等差数列. 所以a2k=a2+(k﹣1)×6=6k﹣2a+6,a2k+1=a3+(k﹣1)×6=6k+2a﹣3,k∈N*.
n﹣1
由题设知,bn=18×7.当a为奇数时,a2k+1为奇数,而bn为偶数, 所以bn不是数列{a2k+1}中的项,bn只可能是数列{a2k}中的项. 若b1=18是数列{a2k}中的第k0项,
由18=6k0﹣2a+6得a=3k0﹣6,取k0=3,得a=3.
n﹣1n﹣1
此时a2k=6k,由bn=a2k得18×7=6k,k=3×7∈N*,
n﹣1
从而bn是数列{an}中的第6×7项. 29.(2007•北京)数列{an}中,a1=2an+1=an+cn(c是常数,n=1,2,3,…),且a1,a2,a3成公比不为1的等比数列.
(1)求c的值;
(2)求{an}的通项公式. 解答:解:(1)a1=2,a2=2+c,a3=2+3c, 因为a1,a2,a3成等比数列,
2
所以(2+c)=2(2+3c),解得c=0或c=2.
当c=0时,a1=a2=a3,不符合题意舍去,故c=2.
(2)当n≥2时,由于a2﹣a1=c,a3﹣a2=2c,an﹣an﹣1=(n﹣1)c, 所以
2
*
.
又a1=2,c=2,故an=2+n(n﹣1)=n﹣n+2(n=2,3,).
2
当n=1时,上式也成立,所以an=n﹣n+2(n=1,2,) 30.(2005•上海)假设某市2004年新建住房面积400万平方米,其中有250万平方米是中低价房,预计在今后的若干年内,该市每年新建住房面积平均比上一年增长8%,另外,每年新建住房中,中低价房的面积均比上一年增加50万平方米,那么,到哪一年底,
(1)该市历年所建中低价层的累计面积(以2004年为累计的第一年)将首次不少于4750万平方米? (2)当年建造的中低价房的面积占该年建造住房面积的比例首次大于85%? 解答:解:(1)设中低价房面积形成数列{an},由题意可知{an}是等差数列, 其中a1=250,d=50, 则Sn=250n+
2
=25n+225n,令25n+225n≥4750,
22
即n+9n﹣190≥0,而n是正整数,∴n≥10, ∴到2013年底,该市历年所建中低价房的累计面积将首次不少于4750万平方米. (2)设新建住房面积形成数列{bn},由题意可知{bn}是等比数列, 其中b1=400,q=1.08,
n﹣1
则bn=400•(1.08),
n﹣1
由题意可知an>0.85bn,有250+(n﹣1)•50>400•(1.08)•0.85, 由计算器解得满足上述不等式的最小正整数n=6,
到2009年底,当年建造的中低价房的面积占该年建造住房面积的比例首次大于85%.
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