等比数列的前n项和练习题Word下载.docx
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9、等差数列{an}的前n项和为Sn,已知a1=10,a2为整数,且在前n项和中S4最大.
(1)求{an}的通项公式;
(2)设bn=,n∈N+.
①求证:
bn+1<bn≤;
②求数列{b2n}的前n项和Tn.
10、设为公比不为1的等比数列,=16,其前n项和为,且5、2、成等差数列.
(l)求数列的通项公式;
(2)设,为数列的前n项和.是否存在正整数k,使得对于任意n∈N*不等式>
恒成立?
若存在,求出k的最小值;
11、为了加强环保建设,提高社会效益和经济效益,某市计划用若干年时间更换10000辆燃油型公交车。
每更换一辆新车,则淘汰一辆旧车,更换的新车为电力型车和混合动力型车。
今年初投入了电力型公交车辆,混合动力型公交车辆,计划以后电力型车每年的投入量比上一年增加,混合动力型车每年比上一年多投入辆.设、分别为第年投入的电力型公交车、混合动力型公交车的数量,设、分别为年里投入的电力型公交车、混合动力型公交车的总数量。
(1)求、,并求年里投入的所有新公交车的总数;
(2)该市计划用年的时间完成全部更换,求的最小值.
12、已知等比数列的前n项和为,且满足.
(I)求p的值及数列的通项公式;
(II)若数列满足,求数列的前n项和.
13、已知递增等比数列的前n项和为,,且.
(Ⅰ)求数列的通项公式;
(Ⅱ)若数列满足,求的前项和.
14、等差数列中,,公差且成等比数列,前项的和为.
(1)求及.
(2)设,,求
15、本题共有2个小题,第1小题满分7分,第2小题满分7分.
已知a>
0且a1,数列{an}是首项与公比均为a的等比数列,数列{bn}满足bn=anlgan(nN*).
(1)若a=3,求数列{bn}的前n项和Sn;
(2)若对于nN*,总有bn<
bn+1,求a的取值围.
16、已知点是区域的点,目标函数的最大值记作,若数列的前n项和为,,且点在直线上。
(1)证明:
数列是等比数列;
(2)求数列的前n项和。
17、设数列是各项均为正数的等比数列,其前项和为,若,.
(2)对于正整数(),求证:
“且”是“这三项经适当排序后能构成等差数列”成立的充要条件;
(3)设数列满足:
对任意的正整数,都有
,且集合中有且仅有3个元素,试求的取值围.
18、已知等比数列,则
A.
B.
C.
D.
19、现有六名篮球运动员进行传球训练,由甲开始传球(第一次传球是由甲传向其他五名运动员中的一位),若第次传球后,球传回到甲的不同传球方式的种数记为.
(1)求出、的值,并写出与≥的关系式;
(2)证明数列是等比数列,并求出数列的通项公式;
(3)当≥时,证明:
.
20、定义:
若各项为正实数的数列满足,则称数列为“算术平方根递推数列”.
已知数列满足且点在二次函数的图像上.
(1)试判断数列是否为算术平方根递推数列?
若是,请说明你的理由;
(2)记,求证:
数列是等比数列,并求出通项公式;
(3)从数列中依据某种顺序自左至右取出其中的项,把这些项重新组成一个新数列:
.(理科)若数列是首项为、公比为的无穷等比数列,且数列各项的和为,求正整数的值.
(文科)若数列是首项为,公比为的无穷等比数列,且数列各项的和为,求正整数的值.
答案
1、(Ⅰ)由an+1=Sn+3n可得Sn+1﹣3n+1=2Sn+3n﹣3n+1=2(Sn﹣3n),从而得到bn+1=2bn,于是有:
数列{bn}是等比数列,可求得b1=1,从而可求得数列{bn}的通项公式;
(Ⅱ)由(Ⅰ)得:
cn=2log2bn﹣+2=2n﹣,设M=1++++…++…①则M=++++…++…②,利用错位相减法即可求得数列{cn}的前n项和Tn.
证明:
(Ⅰ)∵an+1=Sn+3n,
∴Sn+1﹣Sn=Sn+3n
即Sn+1=2Sn+3n,
∴Sn+1﹣3n+1=2Sn+3n﹣3n+1=2(Sn﹣3n)
∴bn+1=2bn…(4分)
又b1=S1﹣3=a1﹣3=1,
∴{bn}是首项为1,公比为2的等比数列,
故数列{bn}的通项公式为bn=2n﹣1…(6分)
cn=2log2bn﹣+2=2n﹣…(8分)
设M=1++++…++…①
则M=++++…++…②
①﹣②得:
M=1+++++…+﹣=2﹣﹣,
∴M=4﹣﹣=4﹣,
∴Tn=n(n+1)+﹣4…(12分)
2、
(1)直接利用an=Sn﹣Sn﹣1(n≥2)求解数列的通项公式即可(注意要验证n=1时通项是否成立).
(2)先利用
(1)的结论求出数列{bn}的通项,再求出bkbk+2的表达式,利用基本不等式得出不存在k(k≥2,k∈N*),使得bk、bk+1、bk+2成等比数列.
解:
(1)当n≥2时,,(2分)
即(n≥2).(4分)
所以数列是首项为的常数列.(5分)
所以,即an=n(n∈N*).
所以数列{an}的通项公式为an=n(n∈N*).(7分)
(2)假设存在k(k≥2,m,k∈N*),使得bk、bk+1、bk+2成等比数列,
则bkbk+2=bk+12.(8分)
因为bn=lnan=lnn(n≥2),
所以
.(13分)
这与bkbk+2=bk+12矛盾.
故不存在k(k≥2,k∈N*),使得bk、bk+1、bk+2成等比数列.(14分)
3、
(1)根据题意得出=q(n≥2),判断出奇数项,偶数项分别成等比数列,运用等比数列的通项公式求解即可.
(2)运用等比数列的求和公式得出q=1时,Sn=(1+r)n,=0,q≠1时,Sn=,=,分类讨论求解即可
(3)利用条件得出(1+r)8(﹣)28=(1+r)9(﹣)36,r=28﹣1=255,Tn=(256)n•(﹣2)=(﹣1)•2,再根据函数性质得出最小项,注意符号即可.
(1)bn=an•an+1,{bn}是公比为q(q≠0,q≠﹣1)的等比数列,
因为数列{anan+1}是一个以q(q>0)为公比的等比数列
因此=q,所以=q(n≥2),
即=q(n≥2),
∴奇数项,偶数项分别成等比数列
∵设cn=a2n﹣1+a2n.
∴cn=1•qn﹣1+r•qn﹣1=(1+t)•qn﹣1
∴bn=(1+r)•qn﹣1
(2)q=1时,Sn=(1+r)n,=0
q≠1时,Sn=,=
若0<q<1,=
若q>1,=0∴
=
(3)设{cn}前n项积为Tn,当q=﹣时,Tn=(1+r)n
∵Tn的最大值在n=8和n=9的时候取到,
∴(1+r)8(﹣)28=(1+r)9(﹣)36,r=28﹣1=255,
∴Tn=(256)n•(﹣2)=(﹣1)•2,
根据数列的函数性质得出n=7,n=10时,Tn的最小值为﹣235.
4、(Ⅰ)利用等比数列的前n项和公式表示出S2,S4,S3,然后根据S2,S4,S3成等差数列,利用等差数列的性质列出关系式,将表示出的S2,S4,S3代入得到关于a1与q的关系式,由a1≠0,两边同时除以a1,得到关于q的方程,求出方程的解,即可得到数列{an}的通项公式;
(Ⅱ)Sn=1﹣,分类讨论,利用函数的单调性,即可求出bn的最大值与最小值.
(Ⅰ)由题意,q≠1,则
∵S2,S4,S3成等差数列,
∴2S4=S2+S3,
又数列{an}为等比数列,
∴4(a1+a1q+a1q2+a1q3)=(a1+a1q)+(a1+a1q+a1q2),
整理得:
2q2﹣q﹣1=0,
解得:
q=1或q=﹣,
∴an=;
(Ⅱ)Sn=1﹣,
n为奇数时,Sn=1+,随着n的增大而减小,所以1<Sn≤S1=,
因为y=x﹣在(0,+∞)上为增函数,bn=Sn﹣(n∈N*),
所以0<bn≤;
n为偶数时,Sn=1﹣,随着n的增大而增大,所以S2≤Sn<1,
所以﹣≤bn<0;
所以﹣≤bn<0或0<bn≤,
所以bn的最大值为,最小值为﹣.
5、(Ⅰ)依题意有
由于,故,又,从而……6分
(Ⅱ)由已知可得,故
从而
…………………………12分
6、
(1)由题意,得:
,则………………..2’
解得:
………………..4’
(2)是向量组的“向量”,证明如下:
,
当为奇数时,
………………..6’
,故………8’
即
当为偶数时,
故
综合得:
是向量组的“向量”………………..10’
(3)由题意,得:
,,即
即,同理,
三式相加并化简,得:
即,,所以………………..13’
设,由得:
设,则依题意得:
得
故
所以
……16’
当且仅当()时等号成立
故………………..18’
7、
8、
关闭
9、
(1)利用等差数列的通项公式及其性质即可得出;
(2)①利用数列的单调性即可证明;
②利用“错位相减法”、等比数列的前n项和公式即可得出.
解析:
(1)由a1=10,a2为整数,等差数列{an}的公差d为整数.
又Sn≤S4,故a4≥0,a5≤0,即10+3d≥0,10+4d≤0,
解得,
因此d=﹣3.
数列{an}的通项公式为an=10﹣3(n﹣1)=13﹣3n.
(2)①证明:
由
(1)可知:
bn==,
∴bn+1﹣bn=<0,
∴数列{bn}是单调递减数列,{bn}的最大项为b1=.
∴bn+1<bn≤.
②,
两式相减可得=﹣=﹣,
∴Tn=.
10、
(1)解:
∵5S1、2S2、S3成等差数列
∴,即
2分
∴
∵,∴q=2
4分
又∵,即,
∴.
5分
(2)解:
假设存在正整数k使得对于任意n∈N*不等式都成立
则
7分
又
9分
所以
10分
显然Tn关于正整数n是单调递增的,所以
∴,解得k≥2.
11分
所以存在正整数k,使得对于任意n∈N*不等式都成立
且正整数k的最小值为.
12分
11、
(1)设、分别为第年投入的电力型公交车、混合动力型公交车的数量,
依题意知,数列是首项为、公比为的等比数列;
1分
数列是首项为、公差为的等差数列,
所以数列的前和,
数列的前项和,
6分
所以经过年,该市更换的公交车总数
;
(2)因为、是关于的单调递增函数,
因此是关于的单调递增函数,
所以满足的最小值应该是,
即,解得,
又,所以的最小值为147.
13分
12、
…………12分
13、
(1)设公比为q,由题意:
q>
1,,则,,∵,∴,
则
或(舍去),
∴
(2)
则
14、
(1)有题意可得又因为……2分
…………………4分
………6分
…………10分
15、
(1)由已知有,
.………………………………………………………7分
(2)即.由且,得,
所以或
即或对任意nN*成立,
且,所以或……………………………………………14分
16、
(Ⅱ)由(Ⅰ)得,∴
∵,
∴………10分
…………13分
17、
(1)数列是各项均为正数的等比数列,,,
又,,,;
…………4分
(2)(ⅰ)必要性:
设这三项经适当排序后能构成等差数列,
①若,则,,,
.
…………6分
②若,则,,左边为偶数,等式不成立,
③若,同理也不成立,
综合①②③,得,所以必要性成立.
…………8分
(ⅱ)充分性:
设,,
则这三项为,即,调整顺序后易知成等差数列,
所以充分性也成立.
综合(ⅰ)(ⅱ),原命题成立.
(3)因为
,(*)
当时,
,(**)
则(**)式两边同乘以2,得
,(***)
(*)-(***),得,即,
又当时,,即,适合,.………14分
,,
时,,即;
时,,此时单调递减,
又,,,,.
……………16分
18、C
19、
(1),,;
(2)(3)见解析.
(1),,
第次传球后,不同传球方式种数为,不在甲手中的种数为,
∴当≥时,
……5分
(2)由=-+得,,
又,则数列是以为首项,为公比的等比数列.
从而,故.
…………9分
(3).当≥为奇数时,则为偶数
<
当≥为偶数时,则为奇数,从而
综上,当≥时,.
…………分
【思路点拨】
(1)第次传球后,不同传球方式种数为,不在甲手中的种数为,由此能求出,,即可写出与≥的关系式.
(2)由=-+得,,由此能证明数列是以为首项,为公比的等比数列.,从而能求出.
(3)当≥为奇数时,则为偶数,;
当≥为偶数时,则为奇数,从而,由此能证明当≥时,.
20、
(1)答:
数列是算术平方根递推数列.
理由:
在函数的图像上,
,.
又,
∴数列是算术平方根递推数列.
证明
(2),
.
又,
数列是首项为,公比的等比数列.
(理)(3)由题意可知,无穷等比数列的首项,公比,
.
化简,得.
若,则.这是矛盾!
又时,,
(文)(3)由题意可知,无穷等比数列的首项,公比,
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