8.某科研单位欲拿出一定的经费奖励科研人员,第1名得全部资金的一半多一万元,第二名得剩下的一半多一万元,以名次类推都得到剩下的一半多一万元,到第10名恰好资金分完,则此科研单位共拿出__________万元资金进行奖励.
解析:设第10名到第1名得的奖金数分别是a1,a2,…,a10,则an=Sn+1,则a1=2,an-an-1=an,即an=2an-1,因此每人得的奖金额组成以2为首项,以2为公比的等比数列,所以S10==2046.
答案:2046
题组四 |
数列与函数、不等式等问题的综合应用 |
7.有一种细菌和一种病毒,每个细菌在每秒钟杀死一个病毒的同时将自身分裂为2个,现在有一个这样的细菌和100个这样的病毒,问细菌将病毒全部杀死至少需要( )
A.6秒钟 B.7秒钟 C.8秒钟 D.9秒钟
解析:设至少需要n秒钟,则1+21+22+…+2n-1≥100,
∴≥100,∴n≥7.
答案:B
6.数列{an}中,a1=6,且an-an-1=+n+1(n∈N*,n≥2),则这个数列的通项an=________.
解析:由已知等式得nan=(n+1)an-1+n(n+1)(n∈N*,n≥2),则-=1,所以数列{}是以=3为首项,1为公差的等差数列,即=n+2,则an=(n+1)(n+2).n=1时,此式也成立.
答案:(n+1)(n+2)
题组三 |
以等比数列为模型的实际问题 |
5.(2010·邯郸模拟)若数列{an}满足-=d(n∈N*,d为常数),则称数列{an}为调和数列.已知数列{}为调和数列,且x1+x2+…+x20=200,则x5+x16=________.
解析:由题意,若{an}为调和数列,则{}为等差数列,所以{}为调和数列,则可得数列{xn}为等差数列,由等差数列的性质可知,x5+x16=x1+x20=x2+x19=…==20.
答案:20
4.气象学院用3.2万元买了一台天文观测仪,已知这台观测仪从启用的第一天起连续使用,第n天的维修保养费为元(n∈N+),使用它直至报废最合算(所谓报废最合算是指使用的这台仪器的平均耗资最少)为止,一共使用了 ( )
A.600天 B.800天 C.1 000天 D.1 200天
解析:由第n天的维修保养费为元(n∈N+),可以得出观测仪的整个耗资费用,由平均费用最少而求得最小值成立时相应n的值.
设一共使用了n天,则使用n天的平均耗资为
=++4.95,当且仅当=时,取得最小值,此时n=800.
答案:B
3.(文)已知等差数列{an}的前n项和为Sn且满足a2=3,S6=36.
(1)求数列{an}的通项公式;
(2)若数列{bn}是等比数列且满足b1+b2=3,b4+b5=24.设数列{an·bn}的前n项和为Tn,求Tn.
解:(1)∵数列{an}是等差数列,
∴S6=3(a1+a6)=3(a2+a5)=36.
∵a2=3,∴a5=9,∴3d=a5-a2=6,∴d=2,
又∵a1=a2-d=1,∴an=2n-1.
(2)由等比数列{bn}满足b1+b2=3,b4+b5=24,
得=q3=8,∴q=2,
∵b1+b2=3,∴b1+b1q=3,∴b1=1,bn=2n-1,
∴an·bn=(2n-1)·2n-1.
∴Tn=1×1+3×2+5×22+…+(2n-3)·2n-2+(2n-1)·2n-1,
则2Tn=1×2+3×22+5×23+…+(2n-3)·2n-1+(2n-1)·2n,
两式相减得(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.
(理)已知数列{an}的前n项和为Sn,a1=1,数列{an+Sn}是公差为2的等差数列.
(1)求a2,a3;
(2)证明:数列{an-2}为等比数列;
(3)求数列{nan}的前n项和Tn.
解:(1)∵数列{an+Sn}是公差为2的等差数列,
∴(an+1+Sn+1)-(an+Sn)=2,即an+1=.
∵a1=1,∴a2=,a3=.
(2)证明:由题意得a1-2=-1,
又∵==,
∴{an-2}是首项为-1,公比为的等比数列.
(3)由(2)得an-2=-()n-1,∴nan=2n-n·()n-1,
∴Tn=(2-1)+(4-2·)+[6-3·()2]+…+[2n-n·()n-1],
=(2+4+6+…+2n)-[1+2·+3·()2+…+n·()n-1],
设An=1+2·+3·()2+…+n·()n-1, ①
∴An=+2·()2+3·()3+…+n·()n, ②
①-②得An=1++()2+…+()n-1-n·()n,
∴An=-n·()n,
∴An=4-(n+2)·()n-1,
∴Tn=+(n+2)·()n-1-4=(n+2)·()n-1+n(n+1)-4.
题组二 |
以等差数列为模型的实际问题 |
2.数列{an}是各项均为正数的等比数列,{bn}是等差数列,且a6=b7,则有 ( )
A.a3+a9≤b4+b10
B.a3+a9≥b4+b10
C.a3+a9≠b4+b10
D.a3+a9与b4+b10的大小不确定
解析:∵a3+a9≥2=2=2a6=2b7=b4+b10,当且仅当a3=a9时,不等式取等号.
答案:B
1.已知a,b,c成等比数列,a,m,b和b,n,c分别成两个等差数列,则+等于 ( )
A.4 B.3 C.2 D.1
解析:由题意得b2=ac,2m=a+b,2n=b+c,则+====2.
答案:C
12.(文)(2009·湖北高考改编)已知数列{an}的前n项和Sn=-an-()n-1+2(n∈N*).
(1)令bn=2nan,求证数列{bn}是等差数列,并求数列{an}的通项公式;
(2)令cn=an,求Tn=c1+c2+…+cn的值.
解:(1)在Sn=-an-()n-1+2中,
令n=1,可得S1=-a1-1+2=a1,即a1=.
当n≥2时,Sn-1=-an-1-()n-2+2,
∴an=Sn-Sn-1=-an+an-1+()n-1,
∴2an=an-1+()n-1,即2nan=2n-1an-1+1.
∵bn=2nan,∴bn=bn-1+1,
即当n≥2时,bn-bn-1=1.
又b1=2a1=1,
∴数列{bn}是首项和公差均为1的等差数列.
于是bn=1+(n-1)·1=n=2nan,
∴an=.
(2)由(1)得cn=an=(n+1)()n,所以
Tn=2×+3×()2+4×()3+…+(n+1)·()n, ①
Tn=2×()2+3×()3+…+n·()n+(n+1)·()n+1, ②
由①-②得Tn=1+()2+()3+…+()n-(n+1)·()n+1
=1+-(n+1)()n+1
=-.
∴Tn=3-.
(理)已知数列{an}是首项为a1=,公比q=的等比数列,设bn+2=3logan(n∈N*),数列{cn}满足cn=an·bn.
(1)求证:{bn}是等差数列;
(2)求数列{cn}的前n项和Sn;
(3)若cn≤m2+m-1对一切正整数n恒成立,求实数m的取值范围.
解:(1)证明:由题意知,an=()n(n∈N*).
∵bn=3logan-2,b1=3loga1-2=1,
∴bn+1-bn=3logan+1-3logan=3log=3logq=3,
∴数列{bn}是首项为b1=1,公差为d=3的等差数列.
(2)由(1)知,an=()n,bn=3n-2(n∈N*),
∴cn=(3n-2)×()n,(n∈N*),
∴Sn=1×+4×()2+7×()3+…+(3n-5)×()n-1+(3n-2)×()n,
于是Sn=1×()2+4×()3+7×()4+…+(3n-5)×()n+(3n-2)×()n+1,
两式相减得
Sn=+3[()2+()3+…+()n]-(3n-2)×()n+1=-(3n+2)×()n+1,
∴Sn=-·()n(n∈N*).
(3)∵cn+1-cn=(3n+1)·()n+1-(3n-2)·()n
=9(1-n)·()n+1,(n∈N*).
∴当n=1时,c2=c1=,
当n≥2时,cn+1<cn,即c1=c2>c3>c4>…>cn,
∴cn取得的最大值是.
又cn≤m2+m-1对一切正整数n恒成立,
∴m2+m-1≥,即m2+4m-5≥0,
得m≥1或m≤-5.
11.对于数列{an},定义数列{an+1-an}为数列{an}的“差数列”,若a1=2,{an}的“差数列”的通项为2n,则数列{an}的前n项和Sn=________.
解析:∵an+1-an=2n,
∴an=(an-an-1)+(an-1-an-2)+…+(a2-a1)+a1
=2n-1+2n-2+…+22+2+2
=+2=2n-2+2=2n.
∴Sn==2n+1-2.
答案:2n+1-2
湖北省互联网违法和不良信息举报平台 | 网上有害信息举报专区 | 电信诈骗举报专区 | 涉历史虚无主义有害信息举报专区 | 涉企侵权举报专区
违法和不良信息举报电话:027-86699610 举报邮箱:58377363@163.com