公开课问题就是答案之数列第一问
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20.【2014·全国卷Ⅰ(理17)】已知数列{n a }的前n 项和为n S ,1a =1,0n a ≠,11n n n a a S λ+=-,其中λ为常数. (Ⅰ)证明:2n n a a λ+-=;
(Ⅱ)是否存在λ,使得{n a }为等差数列?并说明理由.
【解析】:(Ⅰ)由题设11n n n a a S λ+=-,1211n n n a a S λ+++=-,两式相减
()121n n n n a a a a λ+++-=,由于0n a ≠,所以2n n a a λ+-= …………6分
(Ⅱ)由题设1a =1,1211a a S λ=-,可得211a λ=-,由(Ⅰ)知31a λ=+ 假设{n a }为等差数列,则123,,a a a 成等差数列,∴1322a a a +=,解得4λ=; 证明4λ=时,{n a }为等差数列:由24n n a a +-=知
数列奇数项构成的数列{}21m a -是首项为1,公差为4的等差数列2143m a m -=- 令21,n m =-则1
2
n m +=
,∴21n a n =-(21)n m =- 数列偶数项构成的数列{}2m a 是首项为3,公差为4的等差数列241m a m =- 令2,n m =则2
n
m =
,∴21n a n =-(2)n m = ∴21n a n =-(*
n N ∈),12n n a a +-=
因此,存在存在4λ=,使得{n a }为等差数列. ………12分 22.【2014·全国卷Ⅱ(理17)】已知数列{}n a 满足1a =1,131n n a a +=+. (Ⅰ)证明{
}
12
n a +是等比数列,并求{}n a 的通项公式;
(Ⅱ)证明:1231112
n
a a a ++<…+.
【解析】 (1)
的等比数列。
公比为是首项为3,2
3
21}21{∴).21
(3211321a ∴.
*N ∈.n 13,111n 11=+++=++=++==++a a a a a a a n n n n n
(2)由(1)知1322n n a +=,故3-112
23-1
n n n n a a ==,,
111a =,当1n >时,-1121
3-13
n n n a =<;
123+1
+1
+12333333(13)
313
(12)332
n n n n n n S n n n -=++++-⋅⨯-=-⋅--⋅-=
所以12-112311-1111111313311-13332321-3
n n n n a a a a ++++<++++==< (), 故
12311113
2
n a a a a ++++< 24.【2014·全国大纲卷(文17)】数列{a n }满足a 1=1,a 2=2,a n+2=2a n+1-a n +2.
(1)设b n =a n+1-a n ,证明{b n }是等差数列; (2)求数列{a n }的通项公式.
【解析】(1)由a n+2=2a n+1-a n +2得a n+2- a n+1=a n+1-a n +2,即b n+1=b n +2,又b 1=a 2-a 1=1. 所以{b n }是首项为1,公差为2的等差数列; (1) 由(1)得b n =1+2(n-1),即a n+1-a n =2n-1.于是
1
1
1
()(21)n
n
k k k k a
a k +==-=-∑∑
于是a n -a 1=n 2-2n ,即a n =n 2-2n +1+a 1.又a 1=1,所以{a n }的通项公式为a n =n 2-2n +2. 27.【2014·安徽卷(文18)】数列{}n a 满足*111,(1)(1),n n a na n a n n n N +==+++∈.
(Ⅰ)证明:数列n a n ⎧⎫⎨⎬⎩⎭
是等差数列;
(Ⅱ)
设3n n b ={}n b 的前n 项和n S . 【解析】(Ⅰ)证:由已知可得111n n a a n n +=++,即111n n a a
n n
+-=+ 所以{
}n a n
是以111a
=为首项,1为公差的等差数列。
(Ⅱ)解:由(Ⅰ)得1(1)1n a
n n n
=+-⋅=,所以2n a n =,从而3n n b n =⋅
1
2
3
1323333
n
n S n =⨯+⨯+⨯++⋅
①
234+1
3132333-133n n n S n n =⨯+⨯+⨯++⋅+⋅ ()②
①-②得:
所以+1(21)33
4n n n S -⋅+=
31.【2014·北京卷(文15)】已知{}n a 是等差数列,满足13a =,412a =,数列{}n b 满足14b =,420b =,且{}n n b a -是等比数列.
(1)求数列{}n a 和{}n b 的通项公式; (2)求数列{}n b 的前n 项和.
【解析】(I )设等差数列{}n a 的公差为d ,由题意得:41123
333
a a d --===, 所以1(1)3(1,2,)n a a n d n n =+-==L , 设等比数列{}n n
b a -的公比为q ,由题意得:3
44112012843
b a q b a --=
==--,解得2q =.
所以1111()2n n n n b a b a q ---=-=,从而132(1,2,)n n b n n -=+=L . (II )由(1)知,132(1,2,)n n b n n -=+=L ,
数列{}3n 的前n 项和为3(1)2n n +,数列{}1
2n -的前n 项和为1212112
n n -⨯
=--, 所以数列{}n b 的前n 项和为
3
(1)212
n n n ++-. 34.【2014·辽宁卷(理17)】已知首项都是1的两个数列
(
),满足
.
(1)
令,求数列的通项公式; (2) 若
,求数列
的前n 项和.
【解析】(1)因为
,
所以
1112,2n n
n n n n
a a c c
b b +++-=-= 所以数列{}n
c 是以首项11c =,公差2
d =的等差数列,故2 1.n c n =- (2)由13n n b -=知1(21)3n n n n a c b n -==- 于是数列
前n 项和0111333(21)3n n S n -=⋅+⋅++-⋅
1231333(21)3n n S n =⋅+⋅++-⋅
相减得121212(333)(21)32(22)3n n n n S n n --=+⋅++--⋅=--⋅ 所以(1)3 1.n n S n =-⋅+
7.(15年广东文科) 设数列{}n a 的前n 项和为n S ,n *∈N .已知11a =,232a =
,35
4
a =,且当2n ≥时,211458n n n n S S S S ++-+=+.
()1求4a 的值; ()2证明:112n n a a +⎧⎫
-
⎨⎬⎩
⎭
为等比数列; ()3求数列{}n a 的通项公式.
【答案】(1)78;(2)证明见解析;(3)()1
1212n n a n -⎛⎫
=-⨯ ⎪
⎝⎭
.
考点:1、
等比数列的定义;2、等比数列的通项公式;3、等差数列的通项公式.
(18)(本小题满分12分)
已知数列{}n a 的前n 项和2
()3n
n S n n =+ .
(Ⅰ)求lim n n n
a S →∞;(Ⅱ)证明:12222312n
n a a a n +++…>. (18)解: (I )n n n
n n
n n S S S S a -
∞→∞→-=lim lim
)1(lim 1
n
n n S S +∞
→-
= ,lim
11
n
n n S S -∞→-=
…………4分
,313111lim lim
1=⋅+-=∞→-∞→n n S S n n
n n
所以.32
lim
=∞→n
n n S a
…………6分
(II )当n=1时,
;361`2
1
>==S a 当1>n 时,
22
222121n a a +++ α 2
121
22121n S S S S S n n +-++-+=
n n S n
S n n S S ⋅+⋅--++⋅-+⋅-=-2
1222221221)1)1(1()3121()2111( 2
n S n
>
…………10分
.332
2n
n n
n n >⋅+ 所以,当,1时≥n .321222
21n n n
a a a >+++ …………12分。