若是公差不为 0的等差数列的前项和,且成等比数列 (Ⅰ)求数列的公比; (Ⅱ)=4,求的通项公式。
本题主要考察等差、等比数列的基本知识、考查运算及推理 能力。满分 14分。 解:(Ⅰ)设数列的公差为,由题意,得 所以 因为 所以 故公比 (Ⅱ)因为 所以 因此
已知数列{}中的相邻两项、是关于x的方程 的两个根,且≤ (k =1,2,3,…). (I)求及 (n≥4)(不必证明); (Ⅱ)求数列{}的前2n项和S2n.
本题主要考查等差、等比数列的基本知识,考查运算及推理能力.满分14分. (I)解:方程的两个根为. 当k=1时,,所以; 当k=2时,,所以; 当k=3时,,所以; 当k=4时,,所以; 因为n≥4时,,所以 (Ⅱ)=.
本题共有3个小题,第1小题满分5分,第2小题满分5分,第3小题满分8分。 已知是公差为的等差数列,是公比为的等比数列。 (1) 若,是否存在,有说明理由; (2) 找出所有数列和,使对一切,,并说明理由; (3) 若试确定所有的,使数列中存在某个连续项的和是数列中的一项,请证明。
解: (1) 由, ……2分 整理后,可得,,为整数, 不存在,使等式成立。 ……5分 (2) 解法一:若即, (*) (ⅰ)若, 当为非零常数列,为恒等于1的常数列,满足要求。 ……7分 (ⅱ)若,(*)式等号左边取极限得(*)式等号右边的极限只有当时,才可能等于1,此时等号左边是常数,∴,矛盾。 综上所述,只有当为非零常数列,为恒等于1的常数列,满足要求。 ……10分 解法二:设,若,对都成立,且为等比数列, 则,对都成立,即, ,对都成立, ……7分 (ⅰ)若,。 (ⅱ)若,则(常数),即,则,矛盾 综上所述,,使对一切, ……10分 (3) , 设 , ,, ……13分 取,……15分 由二项展开式可得正整数,使得, 存在整数满足要求。 故当且仅当,命题成立。 ……18分 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) 若为偶数,则为偶数,但为奇数。 故此等式不成立,一定为奇数。 ……1分 当时,则, 而 当为偶数时,存在,使成立, ……1分 当时,则, 也即,, 由已证可知,当为偶数即为奇数时,存在,成立,……2分 当时,则, 也即,而不是5的倍数,当所要求的不存在, 故不是所有奇数都成立。 ……2分
等比数列{}的公比, 已知=1,,则{}的前4项和= 。
已知数列的通项,则其前项和 .
设等比数列的公比,前项和为.已知,求的通项公式.
解:由题设知, 则 ② 由②得,,, 因为,解得或. 当时,代入①得,通项公式; 当时,代入①得,通项公式.
已知{an}是等比数列,a1=2,a4=,则公比q= ( )
设各项均为正数的数列{an}满足. (Ⅰ)若求a3,a4,并猜想a2008的值(不需证明); (Ⅱ)若2≤a1a2…an<4对n≥2恒成立,求a2的值.
(本小题12分) 解:(I)因a1=2,a2=2-2,故 由此有a1=2(-2)0, a2=2(-2)4, a3=2(-2)2, a4=2(-2)3, 从而猜想an的通项为 , 所以a2xn=. (Ⅱ)令xn=log2an.则a2=2x2,故只需求x2的值。 设Sn表示x2的前n项和,则a1a2…an=,由2≤a1a2…an<4得 ≤Sn=x1+x2+…+xn<2(n≥2). 因上式对n=2成立,可得≤x1+x2,又由a1=2,得x1=1,故x2≥. 由于a1=2,(n∈N*),得(n∈N*),即 , 因此数列{xn+1+2xn}是首项为x2+2,公比为的等比数列,故 xn+1+2xn=(x2+2) (n∈N*). 将上式对n求和得 Sn+1-x1+2Sn=(x2+2)(1++…+)=(x2+2)(2-)(n≥2). 因Sn<2,Sn+1<2(n≥2)且x1=1,故 (x2+2)(2-)<5(n≥2). 因此2x2-1<(n≥2). 下证x2≤,若淆,假设x2>,则由上式知,不等式 2n-1< 对n≥2恒成立,但这是不可能的,因此x2≤. 又x2≥,故z2=,所以a2=2=.
已知数列{an}和{bn}满足:a1=,an+1=,bn=(-1)n(an-3n+21),其中为实数,为正整数。 (I)证明:对任意实数,数列{an}不是等比数列; (II)证明:当 (III)设为数列的前n项和,是否存在实数,使得对任意正整数n,都有 若存在,求的取值范围;若不存在,说明理由.
本小题主要考查等比数列的定义、数列求和、不等式等基础知识和基本的运算技能,考查分析问题能力和推理能力.(满分14分) (Ⅰ)证明:假设存在一个实数l,使{an}是等比数列,则有,即 ()2=2矛盾. 所以{an}不是等比数列. (Ⅱ)证明:∵ = 又由上式知 故当数列{bn}是以为首项,为公比的等比数列. (Ⅲ)当由(Ⅱ)得于是 当时,,从而上式仍成立. 要使对任意正整数n , 都有 即 令 当n为正奇数时,当n为正偶数时, 于是可得 综上所述,存在实数,使得对任意正整数,都有 的取值范围为
已知数列和满足:,,,(),且是以为公比的等比数列. (I)证明:; (II)若,证明数列是等比数列; (III)求和:.
本小题主要考查等比数列的定义,通项公式和求和公式等基本知识及基本的运算技能,考查分析问题能力和推理能力. 解法1:(I)证:由,有, . (II)证:, ,, . 是首项为5,以为公比的等比数列. (III)由(II)得,,于是 . 当时, . 当时, . 故 解法2:(I)同解法1(I). (II)证: ,又, 是首项为5,以为公比的等比数列. (III)由(II)的类似方法得, , ,. . 下同解法1.