4、一个等差数列的前n项和为48,前2n项和为60,则它的前3n项和为( )
A.-24 B.84 C.72 D.36
3、方程的解 ( )
A.(0,1) B.(1,2) C.(2,3) D.(3,+∞)
1、已知α、β都是第二象限角,且cosα>cosβ,则( )
A.α<β B.sinα>sinβ
C.tanα>tanβ D.cotα<cotβ
2 已知在[0,1]上是的减函数,则a的取值范围是( )
A.(0,1) B.(1,2) C.(0,2) D.[2,+∞)
9.已知5个数成等差数列,它们的和为5,平方和为,求这5个数
解:设三个数为a,公差为d,则这5个数依次为a-2d,a-d ,a ,a+d ,a+2d依题意:
(a-2d)2 +(a-d)2 + a2 + (a+d)2 + (a+2d)2 =
且(a-2d) + (a-d) + a + (a+d) + (a+2d) = 5
即 a2+2d2 = 且 a=1
∴a=1且d=
当d=时,这5个数分别是-、、1、、;
当d=-时,这5个数分别是、、1、、-
(2006江苏)设数列、、满足:,(n=1,2,3,…),证明为等差数列的充分必要条件是为等差数列且(n=1,2,3,…)
证明:必要性.设{a n}是公差为 d1的等差数列,则
b n+1b n = (a n+1a n+3)(a na n+2)=(a n+1a n)(a n+3a n+2)=d1d1=0
所以b n≤b n+1 (n=1,2,3,…)成立.
又c n+1-c n=(a n+1-a n)+2(a n+2-a n+1)+3(a n+3-a n+2)
=d1+2d1+3d1=6d1(常数)(n=1,2,3,…),
所以数列{c n}为等差数列.
充分性。设数列{c n}是公差为d2的等差数列,且b n≤b n+1 (n=1,2,3,…).
证法一:
∵c n= a n +2a n+1+3a n+2 ①
∴c n+2= a n+2+2a n+3+3a n+4 ②
①-②得c n - c n+2=( a n - a n+2)+2(a n+1 - a n+3)+3(a n+2 - a n+4)
= b n + 2b n+1 + 3b n+2.
∵c n- c n+2=( c n- c n+1)+( c n+1 - c n+2)=-2d2.
∴bn + 2bn+1 + 3bn+2 =-2d2. ③
从而有
bn+1 + 2bn+2 + 3bn+3 =-2d2. ④
④-③得
(b n+1 - b n)+2(b n+2 - b n+1)+3(b n+3 - b n+2)=0. ⑤
∵b n+1 - b n≥0,b n+2 - b n+1≥0, b n+3 - b n+2≥0,
∴由⑤得b n+1 - b n=0(n=1,2,3,…).
由此不妨设b n =d3(n=1,2,3,…),则a n - a n+2 =d3(常数).
由此c n = a n + 2a n+1 + 3a n+2 = 4a n + 2a n+1 – 3d3,
从而c n+1 = 4a n+1 + 2a n+2 - 3d3 = 4a n+1 + 2a n -5d3.
两式相减得c n+1 - c n =2(a n+1 - a n)-2d3,
因此a n+1 - a n =(c n+1-cn)+d3=d2+d3(常数)(n=1,2,3,…),
所以数列{a n}是等差数列.
证法二:
令An = a n+1- a n,由b n≤b n+1知a n - a n+2≤a n+1- a n+3,
从而a n+1- a n≥a n+3 - a n+2,即An≥An+2(n=1,2,3,…).
由c n = a n + 2a n+1 + 3a n+2, c n+1 = a n+1 + 2a n+2 + 3a n+3得
c n+1-c n=( a n+1- a n)+2(a n+2- a n+1)+3(a n+3 - a n+2),即
An+2An+1+3An+2=d2. ⑥
由此得
An+2+2An+3+3An+4=d2. ⑦
⑥-⑦得
(An-An+2)+2(An+1- An+3)+3(An+2- An+4)=0. ⑧
因为An-An+2≥0,An+1- An+3≥0,An+2- An+4≥0,
所以由⑧得An-An+2=0(n=1,2,3,…).
于是由⑥得
4An+2An+1=An+2An+1+3An+2=d2, ⑨
从而
2An+4An+1=4An+1+2An+2=d2. ⑩
由⑨和⑩得4An+2An+1=2An+4An+1,故An+1= An ,即
a n+2- a n+1= a n+1- a n(n=1,2,3,…),
所以数列{a n}是等差数列.
8.设等差数列{an}的前n项和为Sn已知a3=12, S12>0,S13<0 (Ⅰ)求公差d的取值范围; (Ⅱ)指出S1,S2,…,S12,中哪一个值最大,并说明理由 解: (Ⅰ)依题意,有 ,即 由a3=12,得 a1=12-2d (3)将(3)式分别代入(1),(2)式,得 ,∴ (Ⅱ)由d<0可知 a1>a2>a3>…>a12>a13 因此,若在1≤n≤12中存在自然数n,使得an>0,an+1<0, 则Sn就是S1,S2,…,S12中的最大值 由于 S12=6(a6+a7)>0, S13=13a7<0,即 a6+a7>0, a7<0 由此得 a6>-a7>0因为a6>0, a7<0,故在S1,S2,…,S12中S6的值最大
7.(2003年春季上海,12)设f(x)=,利用课本中推导等差数列前n项和的公式的方法,可求得f(-5)+f(-4)+…+f(0)+…+f(5)+f(6)的值为________.
解析:倒序相加法,观察函数解析式的特点,得到f(x)+f(1-x)=,即f(-5)+ f(6)=,f(-4)+f(5)=,f(-3)+f(4)=,f(-2)+f(3)=,f(-1)+ f(2)=,f(0)+f(1)=,故所求的值为3.
答案:3
3.(2004年春季上海,7)在数列{an}中,a1=3,且对任意大于1的正整数n,点(,)在直线x-y-=0上,则an=___________________.
解析:将点代入直线方程得-=,由定义知{}是以为首项,以为公差的等差数列,故=n,即an=3n2.
答案:3n2
6.在等差数列{an}中,公差为,且a1+a3+a5+…+a99=60,则a2+a4+a6+…+a100=_________.
解析:由等差数列的定义知a2+a4+a6+…+a100=a1+a3+a5+…+a99+50d=60+25=85.
答案:85
10.数列的首项,通项与前n项和之间满足
(1)求证:是等差数列,并求公差;
(2)求数列的通项公式;
(3)数列中是否存在正整数k,使得不等式对任意不小于k的正整数都成立?若存在,求出最小的k,若不存在,请说明理由.
解:(1)当
(2)
(3)
所求最小k=3.
[探索题]已知数列{an}的各项均为正整数,且满足an+1=an2-2nan+2(n∈N*),又a5=11.
(1)求a1,a2,a3,a4的值,并由此推测出{an}的通项公式(不要求证明);
(2)设bn=11-an,Sn=b1+b2+…+bn,Sn′=|b1|+|b2|+…+|bn|,求的值.
解:(1)由a5=11,得11=a42-8a4+2,即a42-8a4-9=0.解得a4=9或a4=-1(舍).
由a4=9,得a32-6a3-7=0.
解得a3=7或a3=-1(舍).
同理可求出a2=5,a1=3.
由此推测an的一个通项公式an=2n+1(n∈N*).
(2)bn=11-an=10-2n(n∈N*),可知数列{bn}是等差数列.
Sn===-n2+9n.
当n≤5时,Sn′=Sn=-n2+9n;
当n>5时,Sn′=-Sn+2S5=-Sn+40=n2-9n+40.
当n≤5时,=1;
备选题
9.已知数列{an}的前n项和Sn=n2-2n,bn=,
证明:数列{bn}是等差数列.
证明:Sn=n2-2n,a1=S1=-1.
当n≥2时,an=Sn-Sn-1=n2-2n-(n-1)2+2(n-1)=2n-3,a1满足上式即an=2n-3.
∵an+1-an=2(n+1)-3-2n+3=2,
∴数列{an}是首项为-1,公差为2的等差数列.
∴a2+a4+…+a2n=
==n(2n-1),
即bn==2n-1.
∴bn+1-bn=2(n+1)-1-2n+1=2.
又b2==1,
∴{bn}是以1为首项,2为公差的等差数列.
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