12、n+1,因此{(lán)an}滿(mǎn)足“對(duì)任意的正整數(shù)n,≤an+1都成立”.綜上所述,滿(mǎn)足性質(zhì)“對(duì)任意的正整數(shù)n,≤an+1都成立”的數(shù)列為②③.對(duì)于滿(mǎn)足上述性質(zhì)的數(shù)列{an},令dn=an+1-an.由≤an+1得an+1-an≥an+2-an+1,即dn≥dn+1.又a10=a1+d1+d2+…+d9≥a1+9d9,a10=a20-(d19+d18+…+d10)≥a20-10d10,即≥d9,≥-d10,所以+≥d9-d10≥0,即+≥0,由此解得a10≥28,即a10的最小值為28.
答案:②③ 28
15.設(shè){an}是等比數(shù)列,公比q=,Sn為{an}的前n項(xiàng)和.記Tn=,n∈N*.設(shè)Tn0為
13、數(shù)列{Tn}的最大項(xiàng),則n0=________.
解析:根據(jù)等比數(shù)列的通項(xiàng)公式Sn=,故Tn===(qn+-17),令qn=()n=t,則函數(shù)g(t)=t+,當(dāng)t=4時(shí)函數(shù)g(t)取得最小值,此時(shí)n=4,而=<0,故此時(shí)Tn最大,所以n0=4.
答案:4
16.若數(shù)列{an}滿(mǎn)足-=d(n∈N*,d為常數(shù)),則稱(chēng)數(shù)列{an}為“調(diào)和數(shù)列”.已知數(shù)列{}為“調(diào)和數(shù)列”,且x1+x2+…+x20=200,則x3x18的最大值是________.
解析:因?yàn)閿?shù)列{}為“調(diào)和數(shù)列”,所以xn+1-xn=d(n∈N*,d為常數(shù)),即數(shù)列{xn}為等差數(shù)列,由x1+x2+…+x20=200得==2
14、00,即x3+x18=20,易知x3、x18都為正數(shù)時(shí),x3x18取得最大值,所以x3x18≤2=100,即x3x18的最大值為100.
答案:100
三、解答題(本大題共6小題,共70分.解答應(yīng)寫(xiě)出文字說(shuō)明、證明過(guò)程或演算步驟)
17.(本小題滿(mǎn)分10分)設(shè)等差數(shù)列{an}的前n項(xiàng)和為Sn,且Sn=nan+an-c(c是常數(shù),n∈N*),a2=6.
(1)求c的值及{an}的通項(xiàng)公式;
(2)證明:++…+<.
解析:(1)因?yàn)镾n=nan+an-c,
所以當(dāng)n=1時(shí),S1=a1+a1-c,解得a1=2c,
當(dāng)n=2時(shí),S2=a2+a2-c,即a1+a2=2a2-c,解得a2
15、=3c,
所以3c=6,解得c=2;
則a1=4,數(shù)列{an}的公差d=a2-a1=2,
所以an=a1+(n-1)d=2n+2.
(2)證明:因?yàn)椋?
=++…+
=++…+
=
==-.
因?yàn)閚∈N*,所以++…+<.
18.(本小題滿(mǎn)分12分)在數(shù)列{an}中,a1=1,an+1=2an+2n.
(1)設(shè)bn=,證明:數(shù)列{bn}是等差數(shù)列;
(2)求數(shù)列{an}的前n項(xiàng)和Sn.
解:(1)證明:由已知an+1=2an+2n得
bn+1===+1=bn+1.
又b1=a1=1,
因此{(lán)bn}是首項(xiàng)為1,公差為1的等差數(shù)列.
(2)由(1)知 =n,即
16、an=n·2n-1.
Sn=1+2×21+3×22+…+n×2n-1,
兩邊乘以2得,2Sn=2+2×22+…+n×2n.
兩式相減得
Sn=-1-21-22-…-2n-1+n·2n
=-(2n-1)+n·2n
=(n-1)2n+1.
19.(本小題滿(mǎn)分12分)已知遞增的等比數(shù)列{an}滿(mǎn)足a2+a3+a4=28,且a3+2是a2、a4的等差中項(xiàng).
(1)求數(shù)列{an}的通項(xiàng)公式;
(2)(理)若bn=log2an+1,Sn是數(shù)列{bn}的前n項(xiàng)和,求使Sn>42+4n成立的n的最小值.
(文)若bn=log2an+1,求數(shù)列{bn}的前n項(xiàng)和Sn.
解析:(1)設(shè)等比數(shù)
17、列{an}的公比為q,依題意有
2(a3+2)=a2+a4,①
又a2+a3+a4=28,將①代入得a3=8.所以a2+a4=20.
于是有
解得或
又{an}是遞增的,故a1=2,q=2.
所以an=2n.
(2)(理)bn=log22n+1=n+1,Sn=.故由題意可得>42+4n,解得n>12或n<-7.又n∈N*
所以滿(mǎn)足條件的n的最小值為13.
(文)bn=log22n+1=n+1.
故Sn=.
20.(本小題滿(mǎn)分12分)已知等比數(shù)列{an}的前n項(xiàng)和為Sn,n∈N*,公比q>1,且a2=3,S3=13.
(1)求數(shù)列{an}的通項(xiàng)公式;
(2)若數(shù)列{bn
18、}滿(mǎn)足+++…+=n(n+2),求數(shù)列{bn}的前n項(xiàng)和Tn.
解析:(1)由已知,有?q=3.
∴a1=1,an=a1qn-1=3n-1.
(2)∵+++…+=n(n+2)(n∈N*),
當(dāng)n=1時(shí),=3,∴b1=3.
當(dāng)n≥2時(shí),∵+++…+=(n-1)(n+1),
∴=n(n+2)-(n-1)(n+1)=2n+1,
即bn=(2n+1)·3n-1.
經(jīng)檢驗(yàn),得bn=(2n+1)·3n-1(n∈N*).
∵Tn=3×30+5×31+7×32+…+(2n+1)×3n-1,
3Tn=3×31+5×32+…+(2n-1)×3n-1+(2n+1)×3n.
兩式相減,得-2Tn
19、=3+2(31+32+…+3n-1)-(2n+1)·3n=3n-(2n+1)×3n,∴Tn=n·3n.
21.(本小題滿(mǎn)分12分)在數(shù)列{an}中,a1=1,an+1=an+.
(1)設(shè)bn=,求數(shù)列{bn}的通項(xiàng)公式;
(2)求數(shù)列{an}的前n項(xiàng)和Sn.
解析:(1)由已知得b1=a1=1,且=+,
即bn+1=bn+,從而b2=b1+,
b3=b2+,…
bn=bn-1+(n≥2),
于是bn=b1+++…+=2-(n≥2).
又b1=1,故所求數(shù)列{bn}的通項(xiàng)公式為bn=2-.
(2)由(1)知an=n=2n-.
令Tn=,則2Tn=,
于是Tn=2Tn-Tn
20、=-=4-.
又(2k)=n(n+1),
所以Sn=n(n+1)+-4.
22.(本小題滿(mǎn)分12分)設(shè)各項(xiàng)均為正數(shù)的數(shù)列{an}的前n項(xiàng)和為Sn.已知2a2=a1+a3,數(shù)列{}是公差為d的等差數(shù)列.
(1)求數(shù)列{an}的通項(xiàng)公式(用n,d表示);
(2)設(shè)c為實(shí)數(shù),對(duì)滿(mǎn)足m+n=3k且m≠n的任意正整數(shù)m,n,k,不等式Sm+Sn>cSk都成立.求證:c的最大值為.
解析:(1)由題設(shè)知,=+(n-1)d=+(n-1)d,則當(dāng)n≥2時(shí),an=Sn-Sn-1=(-)(+)=2d-3d2+2d2n.
由2a2=a1+a3,得2(2d+d2)=a1+2d+3d2,解得=d.
故當(dāng)
21、n≥2時(shí),an=2nd2-d2.
又a1=d2,所以數(shù)列{an}的通項(xiàng)公式為an=(2n-1)d2.
(2)證明:由=d及=+(n-1)d,得d>0,Sn=d2n2.
于是,對(duì)滿(mǎn)足題設(shè)的m,n,k,m≠n,有Sm+Sn=(m2+n2)d2>d2=d2k2=Sk.
所以c的最大值cmax≥.
另一方面,任取實(shí)數(shù)a>.設(shè)k為偶數(shù),令m=k+1,n=k-1,則m,n,k符合條件,且
Sm+Sn=d2(m2+n2)
=d2=d2(9k2+4).
于是,只要9k2+4<2ak2,即當(dāng)k>時(shí),就有
Sm+Sn