數列》解答題 二

2023-01-23 01:03:02 字數 5282 閱讀 7931

2023年全國各地數學模擬試卷(新課標)分章精編

101.已知數列的前n項為和sn,點在直線上.數列滿足

,前9項和為153.

(ⅰ)求數列、的通項公式;

(ⅱ)設,數列的前n和為tn,求使不等式對一切都成立的最大正整數k的值.

(ⅲ)設,問是否存在,使得成立?

若存在,求出m的值;若不存在,請說明理由.

解:(ⅰ)由題意,得

故當時,

當n = 1時,,而當n = 1時,n + 5 = 6, 所以,

又,所以為等差數列,於是

而 因此,

(ⅱ)所以,由於,因此tn單調遞增,故令

(ⅲ)①當m為奇數時,m + 15為偶數.

此時,所以

②當m為偶數時,m + 15為奇數.

此時,所以(捨去).

綜上,存在唯一正整數m =11,使得成立.

102.已知數列滿足,且。

(1)求數列的通項公式;

(2) 證明;

(3)數列是否存在最大項?若存在最大項,求出該項和相應的項數;若不存在,說明理由。

解:(1)由得

由一元二次方程求根公式得∵

∴ (2) ∵∴=∵

∴(其它證法請參照給分)

(3)解法1:∵ ∴

=∵,∴∴,∵

∴即∴數列有最大項,最大項為第一項。

〔解法2:由知數列各項滿足函式

∵ 當時,

∴當時,即函式在上為減函式

即有∴數列有最大項,最大項為第一項。]

103.已知二次函式同時滿足:①不等式≤0的解集有且只有乙個元素;②在定義域內存在,使得不等式成立,設數列{}的前項和.

(1)求函式的表示式;

(2) 設各項均不為0的數列{}中,所有滿足的整數的個數稱為這個數列{}的變號數,令(),求數列{}的變號數;

(3)設數列{}滿足:,試**數列{}是否存在最小項?若存在,求出該項,若不存在,說明理由.

解(1)∵不等式≤0的解集有且只有乙個元素∴ 解得或

當時函式在遞增,不滿足條件②

當時函式在(0,2)上遞減,滿足條件②

綜上得,即

(2)由(1)知

當時,;當≥2時==

∴ 由題設可得

∵,,∴,都滿足

∵當≥3時,

即當≥3時,數列{}遞增,

∵,由,可知滿足

∴數列{}的變號數為3。

(3)∵=, 由(2)可得:

==∵當時數列{}遞增,∴當時,最小, 又∵,

∴數列{}存在最小項

〔或∵=,由(2)可得:

=對於函式 ∵

∴函式在上為增函式,∴當時數列{}遞增,∴當時,最小,

又∵, ∴數列{}存在最小項

104.為了解某校高三學生的視力情況,隨機地抽查了該校100名高三學生的視力情況,得到頻率分布直方圖,如右圖所示;由於不慎將部分資料丟失,但知道前4組的頻數從左到右依次是等比數列的前四項,後6組的頻數從左到右依次是等差數列的前六項.

(1)求數列和的通項公式;

(2)求視力不小於5.0的學生人數;

(3)設,

求數列的通項公式.

解:(1)由題意知

因此數列是乙個首項.公比為3的等比數列,所以又=100—(1+3+9)所以=87,解得

因此數列是乙個首項,公差為—5的等差數列,所以

(2) 求視力不小於5.0的學生人數為

(3) 由①可知,當時, ②

①-②得,當時, , ,又因此數列是乙個從第2項開始的公比為3的等比數列,

數列的通項公式為

105.已知曲線過上一點作一斜率為的直線交曲線於另一點,點列的橫座標構成數列,其中.

(i)求與的關係式;

(ii)令,求證:數列是等比數列;

(iii)若(λ為非零整數,n∈n*),試確定λ的值,使得對任意n∈n*,都有cn+1>cn成立。

(1) 解:過的直線方程為

聯立方程消去得

∴  即

(2)∴是等比數列   ,;

(iii)由(ii)知,,要使恆成立由

=>0恆成立,

即(-1)nλ>-()n-1恆成立.

ⅰ。當n為奇數時,即λ<()n-1恆成立.又()n-1的最小值為1.∴λ<1.

ⅱ。當n為偶數時,即λ>-()n-1恆成立,又-()n-1的最大值為-,∴λ>-.即-<λ<1,又λ≠0,λ為整數,∴λ=-1,使得對任意n∈n*,都有.

106.過點p(1,0)作曲線的切線,切點為m1,設m1在x軸上的投影是點p1。又過點p1作曲線c的切線,切點為m2,設m2在x軸上的投影是點p2,…。

依此下去,得到一系列點m1,m2…,mn,…,設它們的橫座標a1,a2,…,an,…,構成數列為。

(1)求證數列是等比數列,並求其通項公式;

(2)求證:;

(3)當的前n項和sn。

解:(1)對求導數,得的切線方程是

當n=1時,切線過點p(1,0),即0

當n>1時,切線過點,即0

所以數列

所以數列

(2)應用二項公式定理,得

(3)當,

同乘以兩式相減,得

所以 107.已知單調遞增的等比數列{an}滿足:a2+a3+a4=28,且a3+2是a2,a4的等差中項。

(i) 求數列{an}的通項公式;

(ii) 若bn=,sn=b1+b2+┉+bn,求sn+n>50成立的正整數 n的最小值。

解:(i)設等比數列的首項為a1,公比為q,依題意,有2(a3+2)=a2+a4,

代入a2+a3+a4=28, 得a3=8,∴a2+a4=20

∴解之得或又單調遞增,∴q=2,a1=2,∴an=2n

(ii),

∴ ②

∴①-②得=┉

∴即又當n≤4時,,

當n≥5時,. 故使成立的正整數n的最小值為5 .

108.已知等比數列的前項和為

(ⅰ)求數列的通項公式;

(ⅱ)設數列滿足,為數列的前項和,試比較與的大小,並證明你的結論.

解:(ⅰ)由得:時,

是等比數列,,得

(ⅱ)由和得

當或時有,所以當時有

那麼同理可得:當時有,所以當時有

綜上:當時有;當時有

109.已知數列的各項均為正數,為其前項和,對於任意的,滿足關係式

(i)求數列的通項公式;

(ⅱ)設數列的通項公式是,前項和為,求證:對於任意的正整數,總有

解:(i)由已知得故

即故數列為等比數列,且

又當時, 而亦適合上式

(ⅱ) 所以

110.已知數列{a}中,,點在直線y=x上,其中n=1,2,3….

(i) 令,求證數列{b}是等比數列;

(ii) 球數列的通項

解:(i)

又111.設數列

(1)求數列的通項公式;

(2)設,求數列

解:(1)

是首項為的等比數列

當仍滿足上式。

(2)由(1)得,當時,

兩式作差得

112.已知等差數列中,,前項和.

(ⅰ)求數列的通項公式;

(ⅱ)若數列滿足,記數列的前項和為,若不等式

對所有恆成立,求實數的取值範圍.

解:(ⅰ)設等差數列的公差為,∵,,

∴,即.∴.

所以數列的通項公式.

當≥時,,

∴ 數列是等比數列,首項,公比.

∴.∵,

又不等式恆成立,

而單調遞增,且當時,,∴≥.

113.設等差數列的前n項和為,且(c是常數,n*),.

(ⅰ)求c的值及的通項公式;(ⅱ)證明:.

(ⅰ)解:因為,所以當時,,解得,

當時,,即,解得,

所以,解得; 則,數列的公差,

所以.(ⅱ)因為

. 因為, 所以 .

114.在等比數列中,,公比,且,a3與a5的等比中項為2。

(1)求數列的通項公式;

(2)設,數列的前n項和為sn,當最大時,求n的值。

解:(1),

又, 又的等比中項為2,,

而,,(2), ,

為首項,-1為公差的等差數列。,

;當;當,

最大。115.已知數列的前項之和為,點在直線上,數列滿足

()。(1)求數列的通項公式;

(2)求數列的前項之和;

(3)是否存在常數,使數列是等比數列?若存在,求出的值;若不存在,請說明理由。

(1)由已知條件得=2n+1∴n=n(2n+1) . 當n=1時,a1=s1=3; 當n≥2時,

an=sn-sn-1=4n-1∵a1符合上式∴an=4n-1;

(2)∵ ∴

∴∴bn=4×3n+1∴tn=6(3n-1)+n;

(3)設,假設存在常數p(p≠-1)使數列為等比數列,則有解得p=-81當p=-81時,不存在,∴不存在常數(p≠-1)使數列為等比數列.

116.把公差為2的等差數列的各項依次插入等比數列中,將按原順序分成1項、2項、4項、……、項的各組,得到數列:,……,記數列的前項和為,已知,, .

(1)求數列、的通項公式;

(2)求數列的第100項;

(3)設,閱讀框圖寫出輸出項,並說明理由.

【解】(1)由題意,,,,故-

所以,(2)數列與、相關的項數有規律:

== 當6時,即=,故所以:

(3)由於所以

=當時遞增;當時遞減

通過計算

所以滿足條件的項只有三項,, -

117.己知公差不為零的等差數列的前項和為,數列滿足:且與的等比中項為,等差中項為.

(1)求數列和的通項公式

(2)對數列,是否還存在三個數,,t且中有兩個為偶數,乙個為奇數),使與的等比中項為,等差中項為.若不存在,說明理由;若存在,構造出兩組滿足上述條件的三個數.

解:(1) 設的首項為,公差為,則

由可知 ①

由可知,( ②

由①②可得 ,

(2)不存在

證明如下: 由可知 ③

由可知④

④中為奇數,乙個偶數乙個奇數,又中兩個為偶數,乙個奇數為偶數,又由③可知成立

118.設數列的前項和為,如果對於任意的,點都在函式的影象上,且過點的切線斜率為,

(1)求數列的通項公式;

(2)若,求數列的前前項和.

解:由題意得:,

(1)且≥,可得

∴當時,數列的通項公式為.

(2)由題意過點的切線斜率為,則

數列為等差數列,即

數列的前項和為.

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