等差等比數列的計算與證明

2022-03-06 12:32:13 字數 2803 閱讀 8417

專題三數列

一、選擇題

1.(2010·全國ⅱ)如果等差數列中,a3+a4+a5=12,那麼a1+a2+…+a7=(  )

a.14 b.21 c.28 d.35

解析:由等差數列性質得a3+a4+a5=3a4,

由3a4=12,得a4=4,所以a1+a2+…+a7==7a4=28.

答案:c

2.(2010·福建)設等差數列的前n項和為sn.若a1=-11,a4+a6=-6,則當sn取最

小值時,n等於

a.6 b.7 c.8 d.9

解析:∵是等差數列,

∴a4+a6=2a5=-6,

則a5=-3,d===2,得是首項為負數的遞增數列,所有的非正

項之和最小.∵a6=-1,a7=1,∴當n =6時,sn取最小.故選a.

答案:a

3.等比數列前n項的積為tn,若a3a6a18是乙個確定的常數,那麼數列t10,t13,

t17,t25中也是常數的項是

a.t10 b.t13 c.t17 d.t25

解析:a3a6a18=aq2+5+17=(a1q8)3=a,即a9為定值,所以與a1下標和為18的項

積為定值,可知t17為定值.

答案:c

4.各項均為正數的等比數列的前n項和為sn,若sn=2,s3n=14,則s4n等於(  )

a.80b.26c.30d.16

解析:==,

∴qn=2.

∴s4n=sn·=30.故選c.

答案:c

5.(2010·遼寧)設是由正數組成的等比數列,sn為其前n項和.已知a2a4=1,s3=7,

則s5abcd.

解析: an>0, a2a4=aq4=1①

s3=a1+a1q+a1q2=7②

解得a1=4,q=或-(捨去),

s5===,故選b.

答案:b

二、填空題

6.(2010·福建)在等比數列中,若公比q=4,且前3項之和等於21,則該數列的通

項公式an

解析:∵是等比數列,q=4,s3==21,∴a1=1,∴an=4n-1.

答案:4n-1

7.(2009·遼寧理)等差數列的前n項和為sn,且6s5-5s3=5,則a4

解析:由題意知6-5=15a1+45d=15(a1+3d)=15a4=5,

故a4=.

答案:8.數列滿足:an+1=an(1-an+1),a1=1,數列滿足:bn=anan+1,則數列

的前10項和s10

解析:由題可知an+1=an(1-an+1),整理可得-=1,則=1+(n-1)=n,所

以an=,bn=anan+1==-,故s10=b1+b2+…+b10=1-=.

答案:9.已知數列(n∈n*)滿足:an=則a2 007

解析:由an=-an-6(n≥7,且n∈n*)知an+12=-an+6=an

從而知當n≥7時有an+12=an

於是a2 007=a167×12+3=a3=3.

答案:3

三、解答題

10.如圖給出了乙個「等差數陣」:

其中每行、每列都是等差數列,aij表示位於第i行第j列的數.

(1)寫出a45的值;

(2)寫出aij的計算公式.

解:(1)該等差數陣的第1列是首項為4,公差為3的等差數列,a41=4+3×(4-1)

=13,第2列是首項為7,公差為5的等差數列,a42=7+5×(4-1)=22.

∵a41=13,a42=22,

∴第4行是首項為13,公差為9的等差數列.

∴a45=13+9×(5-1)=49.

(2)∵a1j=4+3(j-1),a2j=7+5(j-1),

∴第j列是首項為4+3(j-1),公差為2j+1的等差數列.

∴aij=4+3(j-1)+(2j+1)·(i-1)=i(2j+1)+j.

11.等差數列的前n項和為sn,a1=1+,s3=9+3.

(1)求數列的通項an與前n項和sn;

(2)設bn=(n∈n*),求證:數列中任意不同的三項都不可能成為等比數列.

(1)解:由已知得∴d=2,

故an=2n-1+,sn=n(n+).

(2)證明:由(1)得bn==n+

假設數列中存在三項bp、bq、br(p、q、r互不相等)成等比數列,則b=bpbr,

即(q+)2=(p+)(r+),

∴(q2-pr)+(2q-p-r)=0.

∵p,q,r∈n*,

∴∴2=pr,(p-r)2=0,

∴p=r.

這與p≠r相矛盾.

所以數列中任意不同的三項都不可能成為等比數列.

12.已知數列的各項均為正數,前n項的和sn=,

(1)求的通項公式;

(2)設等比數列的首項為b,公比為2,前n項的和為tn.若對任意n∈n*,sn≤tn

均成立,求實數b的取值範圍.

解:(1)由a1=,解得a1=1.

當n≥2時,由an=sn-sn-1=,

得(an-an-1-2)(an+an-1)=0.

又因為an>0,所以an-an-1=2.

因此是首項為1,公差為2的等差數列,

即an=2n-1(n∈n*).

(2)因為sn=n2,tn=b(2n-1),

所以sn≤tn對任意n∈n*恆成立,

當且僅當≤對任意n∈n*均成立.

令cn=,因為cn+1-cn=-=,

所以c1>c2,且當n≥2時,cn因此≤c2=,即b≥.

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