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高考数学数列题目及答案 高考数学数列题库篇一
an}(n=1,2,3,…)的前n项和sn满足sn=2an-a1,且a1,a2+1,a3成等差数列。(1)求数列{an}的通项公式;(2)记数列an(1)的前ntn,求使得|tn-1|<1 000(1)成立的n的最小值。
解 (1)由已知sn=
2an-a1,有an=sn-sn-1=2an-2an-1(n≥2),即an=2an-1(n≥2)。从而2=2a1,a3=2a2=4a1。
又因为a1,
a2+1,a3成等差数列,即a1+a3=2(a2+1)。 所以a1+4a1=2(2a1+1),解得a1=2。
所以,数列{an}是首项为2,公比为2的等比数列。
故an2n。
(2)
由(1)得an(1)=2n(1)。所以tn2(1)+22(1)+…+2n(1)=2(1)=1-2n(1)。
由
|tn-1|<1 000(1),得-1(1)<1 000(1),即2n>1 000。因为29=512<1 000<1 024=210n≥10。
于是,使|tn-
1|<1 000(1)成立的n的最小值为10。2.(2015·山东卷)设数列{an}的前n项和为sn。已知2sn=3n+3。
(1)求{an}的通项公式;
(2)若数列{bn}满足anbn=log3an,求{bn}的前n项和tn。
解 (1)因为2sn=3n+3,所以2a1=3+3,故a1=3, 当n>1时,2sn-1=3n-1+3,
此时2an2sn-2sn-1=3n-3n-1=2×3n-1,即an=3n-1,
又因为1时,不满足上式,所以an=3n-1,n>1。(3,n=1,)
(2)因为anbn=log3an,所以b1=3(1), 当n>1时,bn=31-nlog33n-1=(n-1)·31-n。
所以t1=
b1=3(1);当n>1时,tn=b1+b2+b3+…+bn=3(1)+(1×3-1+2×3-2+…+(n-1)×31-n),
所以3tn1+(1×30+2×3-1+…+(n-1)×32-n),
两式相减,得2tn=
3(2)+(30+3-1+3-2+…+32-n)-(n-1)×31-n=3(2)+1-3-1(1-31-n)-(n-1)×31-n=6(13)-2×3n(6n+3),所以tn=12(13)-4×3n(6n+3)。经检验,n=1时也适合。综上可得tn=12(13)-4×3n(6n+3)。
3.(2015·
天津卷)已知数列{an}满足an+2=qan(q为实数,且q≠1),n∈n*,a1=1,a2=2,且a2+a3,a3+a4,a4+a5成等差数列。(1)求q的值和{an的通项公式;
(2)设bna2n-1(log2a2n),n∈n*,求数列{bn}的前n项和。
解 (1)
由已知,有(a3+a4)-(a2+a3)=(a4+a5)-(a3+a4),即a4-a2=a5-a3,所以a2(q-1)=a3(q-1)。又因为q≠1,故a3=a2=2,由a3=a1·q,得q=2。 当n=2k-1(k∈n*)时,an=a2k-1=2k-1=22(n-1);
当n2k(k∈n*)时,an=a2k=2k=22(n)。
所以,{an的通项公式为an=,n为偶数。(n)
(2)由(1)得ba2n-1(log2a2n)=2n-1(n)。设{bn}的前n项和为sn,则sn=1×20(1)+2×21(1)+3×22(1)+…+(n-1)×2n-2(1)+n×2n-1(1), 2(1)sn=1×21(1)+2×22(1)+3×23(1)+…+(n-1)×2n-1(1)+n×2n(1),
上述两式相减,得2(1)sn1+2(1)+22(1)+…+2n-1(1)-2n(n)=2(1)-2n(n)=2-2n(2)-2n(n), 整理得,sn=4-2n-1(n+2)。
所以,数列{bn}的前n项和为4-2n-1(n+2),n∈n*。
4.(2015·
合肥质检)已知函数f(x)=x+x(1)(x>0),以点(n,f(n))为切点作函数图像的切线ln(n∈n*),直线x=n+1与函数y=f(x)图像及切线ln分别相交于an,bn,记an=|anbn|。(1)求切线ln的方程及数列
{an}的通项公式;(2)
设数列{nan}的前n项和为sn,求证:sn<1。解 (1)对fx)=x+x(1)(x>0)求导,得f′(x)=1-x2(1),
则切线ln的方程为y-n(1)=n2(1)(x-n),
即
y=n2(1)x+n(2)。易知
ann+1(1),bnn2(n-1),由
an=|anbn|知an=n2(n-1)=n2(n+1)(1)。(2)证明:∵nan=n(n+1)(1)=n(1)-n+1(1),
∴sn=
a1+2a2+…+nan=1-2(1)+2(1)-3(1)+…+n(1)-n+1(1)=1-n+1(1)<1。1>5.已知等差数列{an}
的公差为2,前n项和为sn,且s1,s2,s4成等比数列。(1)求数列{an}的通项公式;
(2)令bn=(-1)n-1anan+1(4n),求数列{bn}的前n项和tn。
解 (1)因为s1a
1,s2=2a1+2(2×1)×2=2a1+2,s4=
4a1+2(4×3)×2=4a1+12,由题意得(2a1+2)a1(4a1+12),
解得 (2) = 当n为偶数时, tn=3(1)
当n为奇数时,
tn=3(1)-5(1)+…-2n-3(1)+2n-1(1)+2n+1(1)=1+2n+1(1)=2n+1(2n+2)。所以tn=
,n为偶数。(2n)或tn=2n+1(2n+1+(-1)n-1)6.(2015·杭州质检)已知数列
{an}满足a1=1,an+1=1-4an(1),其中n∈n*。(1)设bn=
2an-1(2),求证:数列{bn}是等差数列,并求出{an}的通项公式;(2)
设cn=n+1(4an),数列{cncn+2}的前n项和为tn,是否存在正整数m,使得tn<cmcm+1(1)对于n∈n*恒成立?若存在,求出m的最小值;若不存在,请说明理由。解 (1)
∵bn+1-bn=2an+1-1(2)-2an-1(2)=-1(1)2an-1(2)
=
2an-1(4an)-2an-1(2)=2(常数),∴数列{bn}是等差数列。
∵a1=1,∴b1=2, 因此bn=2+(n-1)×2=2n,
由bn2an-1(
2)得an=2n(n+1)。(2)
由cn=n+1(4an),an=2n(n+1)得cn=n(2),∴cncn+2=n(n+2)(4)=2n+2(1), ∴tn=21-3(1)+2(1)-4(1)+3(1)-5(1)+…+n(1)-n+2(1)
=
2n+2(1)<3,依题意要使
tn<cmcm+1(1)对于n∈n*恒成立,只需cmcm+1(1)≥3, 即4(m(m+1))≥3,解得m≥3
或m≤-4,又m为正整数,所以m的最小值为3。
3>1>1>

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