题目列表(包括答案和解析)
12.在等比数列{an}中,an>0(n∈N*),公比q∈(0,1),且a1a5+2a3a5+a2a8=25,又a3与a5的等比中项为2.
(1)求数列{an}的通项公式;
(2)设bn=log2an,数列{bn}的前n项和为Sn,求数列{Sn}的通项公式;
(3)是否存在k∈N*,使得++…+<k对任意n∈N*恒成立,若存在,求出k的最小值,若不存在,请说明理由.
解:(1)∵a1a5+2a3a5+a2a8=25,
∴a32+2a3a5+a52=25,
∴(a3+a5)2=25,
又an>0,∴a3+a5=5,
又a3与a5的等比中项为2,
∴a3a5=4.
而q∈(0,1),
∴a3>a5,∴a3=4,a5=1,
∴q=,a1=16,∴an=16×()n-1=25-n.
(2)∵bn=log2an=5-n,∴bn+1-bn=-1,
b1=log2a1=log216=log224=4,
∴{bn}是以b1=4为首项,-1为公差的等差数列,
∴Sn=.
(3)由(2)知Sn=,∴=.
当n≤8时,>0;当n=9时,=0;
当n>9时,<0.
∴当n=8或9时,+++…+=18最大.
故存在k∈N*,使得++…+<k对任意n∈N*恒成立,k的最小值为19.
11.已知数列{an}中,a1=,点(n,2an+1-an)在直线y=x上,其中n=1,2,3,….
(1)令bn=an+1-an-1,求证数列{bn}是等比数列;
(2)求数列{an}的通项.
解:(1)证明:a1=,2an+1=an+n,
∵a2=,a2-a1-1=--1=-,
又bn=an+1-an-1,bn+1=an+2-an+1-1,
∴=
===.
bn=-×()n-1=-×,
∴{bn}是以-为首项,以为公比的等比数列.
(2)∵an+1-an-1=-×,
∴a2-a1-1=-×,
a3-a2-1=-×,…
∴an-an-1-1=-×,
将以上各式相加得:
∴an-a1-(n-1)=-(++…+),
∴an=a1+n-1-×
=+(n-1)-(1-)=+n-2.
∴an=+n-2.
10.为保护我国的稀土资源,国家限定某矿区的出口总量不能超过80吨,该矿区计划从2010年开始出口,当年出口a吨,以后每年出口量均比上一年减少10%.
(1)以2010年为第一年,设第n年出口量为an吨,试求an的表达式;
(2)因稀土资源不能再生,国家计划10年后终止该矿区的出口,问2010年最多出口多少吨?(保留一位小数)参考数据:0.910≈0.35.
解:(1)由题意知每年的出口量构成等比数列,
且首项a1=a,公比q=1-10%=0.9,
∴an=a·0.9n-1.
(2)10年出口总量
S10==10a(1-0.910).
∵S10≤80,∴10a(1-0.910)≤80,
即a≤,∴a≤12.3.
故2010年最多出口12.3吨.
9.某纺织厂的一个车间有n(n>7,n∈N*)台织布机,编号分别为1,2,3,…,n,该车间有技术工人n名,编号分别为1,2,3,…,n.定义记号aij,如果第i名工人操作了第j号织布机,此时规定aij=1,否则aij=0.若第7号织布机有且仅有一人操作,则a17+a27+a37+a47+…+an7=________;若a31+a32+a33+a34+…+a3n=2,说明________________________.
解析:依题意,第7台织布机有且仅有一人操作,说明a17,a27,a37,…,an7中有且仅有一个值为1,其余值为0,
∴a17+a27+a37+…+an7=1.
同理,由a31+a32+a33+…+a3n=2.
说明a31,a32,a33,…,a3n中有且仅有2个值为1,其余值为0,
即第3号工人操作了2台织布机.
答案:1 a31,a32,a33,…,a3n中有且仅有2个值为1,其余值为0,即第3号工人操作了2台织布机
8.已知函数f(x)=a·bx的图象过点A(2,),B(3,1),若记an=log2f(n)(n∈N*),Sn是数列{an}的前n项和,则Sn的最小值是________.
解析:将A、B两点坐标代入f(x)得
,解得
∴f(x)=·2x,
∴f(n)=·2n=2n-3,
∴an=log2f(n)=n-3.
令an≤0,即n-3≤0,n≤3.
∴数列前3项小于或等于零,故S3或S2最小.
S3=a1+a2+a3=-2+(-1)+0=-3.
答案:-3
7.凸多边形的各内角度数成等差数列,最小角为120°,公差为5°,则边数n等于________.
解析:由条件得,(n-2)×180°=120°×n+×5°,
∴n=9或n=16,
∵a16=120°+(16-1)×5°=195°>180°,
∴n=16(舍去),而a9=160°<180°,
∴n=9.
答案:9
6.已知{an}是递增数列,且对任意n∈N*都有an=n2+λn恒成立,则实数λ的取值范围是( )
A.(-,+∞) B.(0,+∞)
C.[-2,+∞) D.(-3,+∞)
解析:选D.∵{an}是递增数列,∴an+1>an,即(n+1)2+λ(n+1)>n2+λn,∴λ>-2n-1对于n∈N*恒成立.
而-2n-1在n=1时取得最大值-3,∴λ>-3,故选D.
5.2008年春,我国南方部分地区遭受了罕见的特大冻灾.大雪无情人有情,柳州某中学组织学生在学校开展募捐活动,第一天只有10人捐款,人均捐款10元,之后通过积极宣传,从第二天起,每天的捐款人数是前一天的2倍,且当天人均捐款数比前一天多5元,则截止第5天(包括第5天)捐款总数将达到( )
A.4800元 B.8000元
C.9600元 D.11200元
解析:选B.由题意知,5天共捐款
10×10+(10×2)×(10+5)+(10×4)×(15+5)+(10×8)×(20+5)+(10×16)×(25+5)=8000(元).
4.一群羊中,每只羊的重量数均为整千克数,其总重量为65千克,已知最轻的一只羊重7千克,除去一只10千克的羊外,其余各只羊的千克数恰能构成一等差数列,则这群羊共有( )
A.6只 B.5只
C.8只 D.7只
\x( 蜂巢断面为正六边形(二解析:选A.依题意除去一只羊外,其余n-1只羊的重量从小到大依次排列构成等差数列,
设a1=7,d>0,Sn-1=65-10=55.
∴有(n-1)a1+d=55.
即7(n-1)+=55,
(n-1)[7+]=55,
∵55=11×5且(n-1)∈Z,[7+]∈Z.
∴∴n=6.
3.已知等差数列{an}的前n项和为Sn,且S2=10,S5=55,则过点P(n,an)和Q(n+2,an+2)(n∈N*)的直线的一个方向向量的坐标可以是( )
A.(2,4) B.(-,-)
C.(-,-1) D.(-1,-1)
解析:选B.由S2=10,S5=55,得2a1+d=10,5a1+10d=55,解得a1=3,d=4,可知直线PQ的一个方向向量是(1,4),只有(-,-)与(1,4)平行.故选B.
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