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2、 1
第五節(jié) 數列的綜合問題
[全盤鞏固]
1.已知各項均不為0的等差數列{an},滿足2a3-a+2a11=0,數列{bn}是等比數列,且b7=a7,則b6b8=( )
A.2 B.4 C.8 D.16
解析:選D 因為{an}為等差數列,所以a3+a11=2a7,所以已知等式可化為4a7-a=0,解得a7=4或a7=0(舍去)
3、,又{bn}為等比數列,所以b6b8=b=a=16.
2.已知等比數列{an}中的各項都是正數,且5a1,a3,4a2成等差數列,則=( )
A.-1 B.1 C.52n D.52n-1
解析:選C 設等比數列{an}的公比為q(q>0),則依題意有a3=5a1+4a2,即a1q2=5a1+4a1q,q2-4q-5=0,解得q=-1或q=5.又q>0,因此q=5,所以==q2n=52n.
3.在直角坐標系中,O是坐標原點,P1(x1,y1),P2(x2,y2)是第一象限的兩個點,若1,x1,x2,4依次成等差數列,而1,y1,y2,8依次成等比數列,則△O
4、P1P2的面積是( )
A.1 B.2 C.3 D.4
解析:選A 根據等差、等比數列的性質,可知x1=2,x2=3,y1=2,y2=4.∴P1(2,2),P2(3,4).∴S△OP1P2=1.
4.已知函數y=loga(x-1)+3(a>0,a≠1)所過定點的橫、縱坐標分別是等差數列{an}的第二項與第三項,若bn=,數列{bn}的前n項和為Tn,則T10等于( )
A. B. C. D.
解析:選B 由y=loga(x-1)+3恒過定點(2,3),即a2=2,a3=3,又{an}為等差數列,∴an=
5、n,n∈N*.∴bn=,∴T10=-+-+…+-=1-=.
5.(20xx·寧波模擬)已知數列{an}滿足a1=0,an+1=an+2+1,則a13=( )
A.143 B.156
C.168 D.195
解析:選C 由an+1=an+2+1,可知an+1+1=an+1+2+1=(+1)2,即=+1,故數列{}是公差為1的等差數列,所以=+12=13,則a13=168.
6.已知數列{an}滿足a1=1,a2=2,an+2=an+sin2,則該數列的前18項之和為( )
A.2 101 B.1 067 C.1 012 D.2 012
解析:選B 當
6、n為正奇數時,an+2=(1+0)an+1=an+1;當n為正偶數時,an+2=(1+1)an+0=2an.∴an是奇數項為等差數列,偶數項為等比數列的一個數列.∴{an}的前18項和為+=1 067.
7.(20xx·江西高考)某住宅小區(qū)計劃植樹不少于100棵,若第一天植2棵,以后每天植樹的棵數是前一天的2倍,則需要的最少天數n(n∈N*)等于________.
解析:由題意知第n天植樹2n棵,則前n天共植樹2+22+…+2n=(2n+1-2)棵,令2n+1-2≥100,則2n+1≥102,又25+1=26=64,26+1=27=128,∴n≥6.∴n的最小值為6.
答案:6
8.數
7、列{an}是公差不為0的等差數列,且a1,a3,a7為等比數列{bn}的連續(xù)三項,則數列{bn}的公比為________.
解析:由題意知a=a1·a7,即(a1+2d)2=a1·(a1+6d),∴a1=2d,∴等比數列{bn}的公比q===2.
答案:2
9.(20xx·臺州模擬)已知等差數列{an}的前n項和為Sn,且=,S7-S4=15,則Sn的最小值為______.
解析:設等差數列{an}的公差為d,依題意有由此解得a1=-15,d=4,an=4n-19,Sn==2n2-17n=22-2,因此當n=4時,Sn取得最小值2n2-17n=2×42-17×4=-36.
答案:-
8、36
10.已知等差數列{an}的前n項和為Sn且滿足a2=3,S6=36.
(1)求數列{an}的通項公式;
(2)若數列{bn}是等比數列且滿足b1+b2=3,b4+b5=24.設數列{an·bn}的前n項和為Tn,求Tn.
解:(1)∵數列{an}是等差數列,∴S6=3(a1+a6)=3(a2+a5)=36,則a2+a5=12,
由于a2=3,所以a5=9,從而d=2,a1=a2-d=1,∴an=2n-1.
(2)設數列{bn}的公比為q.∵b1+b2=3,b4+b5=24,∴=q3=8,則q=2.
從而b1+b2=b1(1+q)=3b1=3,∴b1=1,bn=2n-1,∴
9、an·bn=(2n-1)·2n-1.
∴Tn=1×1+3×2+5×22+…+(2n-3)·2n-2+(2n-1)·2n-1,
則2Tn=1×2+3×22+5×23+…+(2n-3)·2n-1+(2n-1)·2n,
兩式相減,得(1-2)Tn=1×1+2×2+2×22+…+2·2n-2+2·2n-1-(2n-1)·2n,
即-Tn=1+2(21+22+…+2n-1)-(2n-1)·2n
=1+2(2n-2)-(2n-1)·2n=(3-2n)·2n-3.∴Tn=(2n-3)·2n+3.
11.已知公差大于零的等差數列{an}的前n項和為Sn,且滿足:a2·a4=65,a1+a5=18.
10、
(1)若10,∴a2
11、
(2)由(1)知,Sn=n·1+·4=2n2-n,
∴bn==,
b1+b2+…+bn==.
∵=-<,
∴存在m=使b1+b2+…+bn
12、有b1+b3=2b2,
解得b1=,b2=,
∴數列{bn}是首項為,公差為的等差數列.
∴數列{bn}的通項公式為bn=(n∈N*).
(2)由(1)得,對任意n∈N*,
an=bnbn+1=,
從而有==2,
∴Sn=2++…+-=1-.
∴2Sn=2-.
又2-=2-,
∴2Sn-=-=.
∴當n=1,n=2時,2Sn<2-;
當n≥3時,2Sn>2-.
[沖擊名校]
已知Sn是正數數列{an}的前n項和,S,S,…,S,…是以3為首項,以1為公差的等差數列;數列{bn}為無窮等比數列,其前四項之和為120,第二項與第四項之和為90.
(1)求an,bn;
13、
(2)從數列中能否挑出唯一的無窮等比數列,使它的各項和等于?若能的話,請寫出這個數列的第一項和公比;若不能的話,請說明理由.
解:(1){Sn}是以3為首項,以1為公差的等差數列,
所以S=3+(n-1)=n+2.
因為an>0,所以Sn=(n∈N*),
當n≥2時,an=Sn-Sn-1=-,
又a1=S1=,所以an=(n∈N*),
設{bn}的首項為b1,公比為q,則有所以即bn=3n(n∈N*).
(2)=n,設可以挑出一個無窮等比數列{cn},
首項為c1=p,公比為k(p,k∈N*),它的各項和等于=,則有=,
所以p=,
當p≥k時3p-3p-k=8,即3p-
14、k(3k-1)=8,
因為p,k∈N*,所以只有當p-k=0,k=2,即p=k=2時,數列{cn}的各項和為.
當pp右邊含有3的因數而左邊非3的倍數,不存在p,k∈N*,
所以存在唯一的等比數列{cn},首項為,公比為,使它的各項和等于.
[高頻滾動]
已知數列{an}的前n項和為Sn,且滿足Sn+n=2an(n∈N*).
(1)證明:數列{an+1}為等比數列,并求數列{an}的通項公式;
(2)若bn=(2n+1)an+2n+1,求數列{bn}的前n項和為Tn.
解:(1)證明:因為Sn+n=2an,即Sn=2an-n,所以Sn-
15、1=2an-1-(n-1)(n≥2,n∈N*).
兩式相減化簡,得an=2an-1+1.所以an+1=2(an-1+1)(n≥2,n∈N*).
所以數列{an+1}為等比數列.
因為Sn+n=2an,令n=1,得a1=1.a1+1=2,所以an+1=2n,即an=2n-1.
(2)因為bn=(2n+1)an+2n+1,所以bn=(2n+1)·2n.
所以Tn=3×2+5×22+7×23+…+(2n-1)·2n-1+(2n+1)·2n,①
2Tn=3×22+5×23+…+(2n-1)·2n+(2n+1)·2n+1,②
①-②,得-Tn=3×2+2(22+23+…+2n)-(2n+1)·2n+1
=6+2×-(2n+1)·2n+1=-2+2n+2-(2n+1)·2n+1
=-2-(2n-1)·2n+1.所以Tn=2+(2n-1)·2n+1.