高考数学理真题分类汇编D单元数列Word格式.docx
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新课标全国卷Ⅰ]已知数列{an}的前n项和为Sn,a1=1,an≠0,anan+1=λSn-1,其中λ为常数.
(1)证明:
an+2-an=λ.
(2)是否存在λ,使得{an}为等差数列?
并说明理由.
由题设,anan+1=λSn-1,an+1an+2=λSn+1-1,
两式相减得an+1(an+2-an)=λan+1.
因为an+1≠0,所以an+2-an=λ.
(2)由题设,a1=1,a1a2=λS1-1,可得a2=λ-1,
由
(1)知,a3=λ+1.
若{an}为等差数列,则2a2=a1+a3,解得λ=4,故an+2-an=4.
由此可得{a2n-1}是首项为1,公差为4的等差数列,
a2n-1=4n-3;
{a2n}是首项为3,公差为4的等差数列,a2n=4n-1.
所以an=2n-1,an+1-an=2.
因此存在λ=4,使得数列{an}为等差数列.
3、[2014·
新课标全国卷Ⅱ]已知数列{an}满足a1=1,an+1=3an+1.
(1)证明是等比数列,并求{an}的通项公式;
(2)证明++…+<.
(1)由an+1=3an+1得an+1+=3.
又a1+=,所以是首项为,公比为3的等比数列,所以an+=,因此数列{an}的通项公式为an=.
(2)证明:
由
(1)知=.
因为当n≥1时,3n-1≥2×
3n-1,
所以≤,即=≤.
于是++…+≤1++…+=<
.
所以++…+<
4,,[2014·
重庆卷]设a1=1,an+1=+b(n∈N*).
(1)若b=1,求a2,a3及数列{an}的通项公式.
(2)若b=-1,问:
是否存在实数c使得a2n<
c<
a2n+1对所有n∈N*成立?
证明你的结论.
22.解:
(1)方法一:
a2=2,a3=+1.
再由题设条件知
(an+1-1)2=(an-1)2+1.
从而{(an-1)2}是首项为0,公差为1的等差数列,
故(an-1)2=n-1,即an=+1(n∈N*).
方法二:
可写为a1=+1,a2=+1,a3=+1.因此猜想an=+1.
下面用数学归纳法证明上式.
当n=1时,结论显然成立.
假设n=k时结论成立,即ak=+1,则
ak+1=+1=+1=+1,
这就是说,当n=k+1时结论成立.
所以an=+1(n∈N*).
(2)方法一:
设f(x)=-1,则an+1=f(an).
令c=f(c),即c=-1,解得c=.
下面用数学归纳法证明命题
a2n<
a2n+1<
1.
当n=1时,a2=f
(1)=0,a3=f(0)=-1,所以a2<
<
a3<
1,结论成立.
假设n=k时结论成立,即a2k<
a2k+1<
易知f(x)在(-∞,1]上为减函数,从而
c=f(c)>
f(a2k+1)>
f
(1)=a2,即
1>
c>
a2k+2>
a2.
再由f(x)在(-∞,1]上为减函数,得c=f(c)<
f(a2k+2)<
f(a2)=a3<
1,
故c<
a2k+3<
1,因此a2(k+1)<
a2(k+1)+1<
1,这就是说,当n=k+1时结论成立.
综上,存在c=使a2n<
C<
a2a+1对所有n∈N*成立.
先证:
0≤an≤1(n∈N*). ①
当n=1时,结论明显成立.
假设n=k时结论成立,即0≤ak≤1.
0=f
(1)≤f(ak)≤f(0)=-1<
即0≤ak+1≤1.这就是说,当n=k+1时结论成立.故①成立.
再证:
a2n+1(n∈N*). ②
当n=1时,a2=f
(1)=0,a3=f(a2)=f(0)=-1,所以a2<
a3,即n=1时②成立.
假设n=k时,结论成立,即a2k<
a2k+1.
由①及f(x)在(-∞,1]上为减函数,得
a2k+1=f(a2k)>
f(a2k+1)=a2k+2,
a2(k+1)=f(a2k+1)<
f(a2k+2)=a2(k+1)+1.
这就是说,当n=k+1时②成立.所以②对一切n∈N*成立.
由②得a2n<
-1,
即(a2n+1)2<
a-2a2n+2,
因此a2n<
. ③
又由①②及f(x)在(-∞,1]上为减函数,得f(a2n)>
f(a2n+1),即a2n+1>
a2n+2.
所以a2n+1>
-1,解得a2n+1>
. ④
综上,由②③④知存在c=使a2n<
a2n+1对一切n∈N*成立.
D2等差数列及等差数列前n项和
5、[2014·
安徽卷]数列{an}是等差数列,若a1+1,a3+3,a5+5构成公比为q的等比数列,则q=________.
12.1
6.[2014·
北京卷]若等差数列{an}满足a7+a8+a9>
0,a7+a10<
0,则当n=________时,{an}的前n项和最大.
12.8
7.[2014·
福建卷]等差数列{an}的前n项和为Sn,若a1=2,S3=12,则a6等于( )
A.8B.10C.12D.14
3.C
8.、、[2014·
湖北卷]已知等差数列{an}满足:
a1=2,且a1,a2,a5成等比数列.
(1)求数列{an}的通项公式.
(2)记Sn为数列{an}的前n项和,是否存在正整数n,使得Sn>
60n+800?
若存在,求n的最小值;
若不存在,说明理由.
18.解:
(1)设数列{an}的公差为d,
依题意得,2,2+d,2+4d成等比数列,
故有(2+d)2=2(2+4d),
化简得d2-4d=0,解得d=0或d=4.
当d=0时,an=2;
当d=4时,an=2+(n-1)·
4=4n-2.
从而得数列{an}的通项公式为an=2或an=4n-2.
(2)当an=2时,Sn=2n,显然2n<
60n+800,
此时不存在正整数n,使得Sn>
60n+800成立.
当an=4n-2时,Sn==2n2.
令2n2>
60n+800,即n2-30n-400>
0,
解得n>
40或n<
-10(舍去),
此时存在正整数n,使得Sn>
60n+800成立,n的最小值为41.
综上,当an=2时,不存在满足题意的正整数n;
当an=4n-2时,存在满足题意的正整数n,其最小值为41.
9.、[2014·
湖南卷]已知数列{an}满足a1=1,|an+1-an|=pn,n∈N*.
(1)若{an}是递增数列,且a1,2a2,3a3成等差数列,求p的值;
(2)若p=,且{a2n-1}是递增数列,{a2n}是递减数列,求数列{an}的通项公式.
20.解:
(1)因为{an}是递增数列,所以an+1-an=|an+1-an|=pn.而a1=1,因此.又a1,2a2,3a3成等差数列,所以4a2=a1+3a3,因而3p2-p=0,解得p=或p=0.
当p=0时,an+1=an,这与{an}是递增数列矛盾,故p=.
(2)由于{a2n-1}是递增数列,因而a2n+1-a2n-1>
0,于是(a2n+1-a2n)+(a2n-a2n-1)>
0.①
因为<
,所以|a2n+1-a2n|<
|a2n-a2n-1|.②
由①②知,a2n-a2n-1>
0,因此a2n-a2n-1==.③
因为{a2n}是递减数列,同理可得,a2n+1-a2n<
0,故a2n+1-a2n=-=.④
由③④可知,an+1-an=.
于是an=a1+(a2-a1)+(a3-a2)+…+(an-an-1)=1+-+…+=1+·
=+·
故数列{an}的通项公式为an=+·
10[2014·
辽宁卷]设等差数列{an}的公差为d.若数列{2a1an}为递减数列,则( )
A.d<
0B.d>
0C.a1d<
0D.a1d>
8.C
11.、[2014·
全国卷]等差数列{an}的前n项和为Sn.已知a1=10,a2为整数,且Sn≤S4.
(1)求{an}的通项公式;
(2)设bn=,求数列{bn}的前n项和Tn.
(1)由a1=10,a2为整数知,等差数列{an}的公差d为整数.
又Sn≤S4,故a4≥0,a5≤0,
于是10+3d≥0,10+4d≤0,
解得-≤d≤-,
因此d=-3.
故数列{an}的通项公式为an=13-3n.
(2)bn==.于是Tn=b1+b2+…+bn=++…+==.
12、[2014·
13.,,[2014·
山东卷]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-1,求数列{bn}的前n项和Tn.
19.解:
(1)因为S1=a1,S2=2a1+×
2=2a1+2,
S4=4a1+×
2=4a1+12,
由题意得(2a1+2)2=a1(4a1+12),解得a1=1,
所以an=2n-1.
(2)由题意可知,
bn=(-1)n-1
=(-1)n-1
=(-1)n-1.
当n为偶数时,
Tn=-+…+-
=1-
=.
当n为奇数时,
Tn=-+…-+
=1+
所以Tn=
14.,,[2014·
陕西卷]△ABC的内角A,B,C所对的边分别为a,b,c.
(1)若a,b,c成等差数列,证明:
sinA+sinC=2sin(A+C);
(2)若a,b,c成等比数列,求cosB的最小值.
16.解:
(1)∵a,b,c成等差数列,∴a+c=2b.
由正弦定理得sinA+sinC=2sinB.
∵sinB=sin[π-(A+C)]=sin(A+C),
∴sin