二、填空题
13.(2018·湖南张家界模拟)定义“等积数列”,在一个数列中,如果每一项与它后一项的积都为同一个常数,那么这个数列叫做等积数列,这个常数叫做该数列的公积.已知数列{an}是等积数列且a1=2,公积为10,则a2018=________.
答案 5
解析 已知数列{an}是等积数列且a1=2,公积为10,可得a2=5,a3=2,a4=5,a5=2,…,由此奇数项为2,偶数项为5,所以a2018=5.
14.设数列{an}满足a2+a4=10,点Pn(n,an)对任意的n∈N*,都有向量PnPn+1=(1,2),则数列{an}的前n项和Sn=________.
答案 n2
解析 ∵Pn(n,an),∴Pn+1(n+1,an+1),∴PnPn+1=(1,an+1-an)=(1,2),∴an+1-an=2,∴{an}是公差d为2的等差数列.又由a2+a4=2a1+4d=2a1+4×2=10,解得a1=1,∴Sn=n+×2=n2.
15.(2018·湖北荆州中学模拟一)“斐波那契”数列由十三世纪意大利数学家斐波那契发现.数列中的一系列数字常被人们称之为神奇数.具体数列为:
1,1,2,3,5,8,…,即从该数列的第三项数字开始,每个数字等于前两个相邻数字之和.已知数列{an}为“斐波那契”数列,Sn为数列{an}的前n项和,若a2020=M,则S2018=________.(用M表示)
答案 M-1
解析 ∵数列为:
1,1,2,3,5,8,…,即从该数列的第三项数字开始,每个数字等于前两个相邻数字之和,
∴an+2=an+an+1=an+an-1+an=an+an-1+an-2+an-1=an+an-1+an-2+an-3+an-2=…=an+an-1+an-2+an-3+…+a2+a1+1,则S2018=a2020-1=M-1.
16.(2018·衡水金卷压轴卷二)已知曲线C1的方程为(x-1)2+(y-2)2=1,过平面上一点P1作C1的两条切线,切点分别为A1,B1,且满足∠A1P1B1=.记P1的轨迹为C2,过平面上一点P2作C2的两条切线,切点分别为A2,B2,且满足∠A2P2B2=.记P2的轨迹为C3,按上述规律一直进行下去,…,记an=|AnAn+1|min,且Sn为数列{an}的前n项和,则满足Sn-5n>0的最小正整数n为________.
答案 5
解析 由题设可知轨迹C1,C2,C3,…,Cn分别是半径为1,2,4,8,16,32,…,2n的圆.因为an=|AnAn+1|min,所以a1=1,a2=2,a3=4,a4=8,…,an=2n-1,所以Sn=a1+a2+a3+…+an=1+2+4+…+2n-1==2n-1.由Sn-5n>0,得2n-1-5n>0⇒2n>5n+1,故最小的正整数n为5.
三、解答题
17.(2018·山西考前适应训练)已知等比数列{an}中,an>0,a1=,-=,n∈N*.
(1)求{an}的通项公式;
(2)设bn=(-1)n·(log2an)2,求数列{bn}的前2n项和T2n.
解
(1)设等比数列{an}的公比为q,则q>0,
因为-=,所以-=,
因为q>0,解得q=2,
所以an=×2n-1=2n-7,n∈N*.
(2)bn=(-1)n·(log2an)2=(-1)n·(log22n-7)2
=(-1)n·(n-7)2,
设cn=n-7,则bn=(-1)n·(cn)2.
T2n=b1+b2+b3+b4+…+b2n-1+b2n
=-c+c+(-c)+c+…+(-c)+c
=(-c1+c2)(c1+c2)+(-c3+c4)(c3+c4)+…+(-c2n-1+c2n)(c2n-1+c2n)
=c1+c2+c3+c4+…+c2n-1+c2n
=
=n(2n-13)=2n2-13n.
18.(2018·山东青岛统测)已知等差数列{an}的公差为2,等比数列{bn}的公比为2,且anbn=n·2n.
(1)求数列{an}和{bn}的通项公式;
(2)令cn=,记数列{cn}的前n项和为Tn,试比较Tn与的大小.
解
(1)∵anbn=n·2n,
∴⇒
解得a1=2,b1=1,
∴an=2+2(n-1)=2n,bn=2n-1.
(2)∵an=2n,bn=2n-1,
∴cn===-,
∴Tn=c1+c2+c3+c4+…+cn-1+cn
=1-+-+-+-+…+-+-
=1+--
=-+<,
∴Tn<.
19.(2018·广东三校联考二)设数列{an}的前n项和为Sn,点(an,Sn)(n∈N*)在直线2x-y-2=0上.
(1)求证:
数列{an}是等比数列,并求其通项公式;
(2)设直线x=an与函数f(x)=x2的图象交于点An,与函数g(x)=log2x的图象交于点Bn,记bn=·(其中O为坐标原点),求数列{bn}的前n项和Tn.
解
(1)证明:
∵点(an,Sn)在直线2x-y-2=0上,
∴2an-Sn-2=0.①
当n=1时,2a1-a1-2=0,∴a1=2.
当n≥2时,2an-1-Sn-1-2=0,②
①-②,得an=2an-1.
∴数列{an}是首项为2,公比为2的等比数列,
则an=2n.
(2)由
(1)及已知易得An(2n,4n),Bn(2n,n),
∴bn=·,∴bn=(n+1)·4n.
则Tn=2×41+3×42+4×43+…+(n+1)·4n,③
4Tn=2×42+3×43+4×44+…+(n+1)·4n+1,④
③-④,得
-3Tn=8+42+43+…+4n-(n+1)·4n+1
=8+-(n+1)·4n+1,
∴Tn=+·4n+1-.
20.(2018·湖南六校联考)已知函数f(x)=x2+x+c(c为常数),且x∈-,0时,f(x)的最大值为-,数列{an}的首项a1=,点(an,an+1)在函数f(x)的图象上,其中n≥1,n∈Z.
(1)证明:
数列lgan+是等比数列;
(2)记Rn=a1+·a2+·…·an+,求Rn.
解
(1)证明:
依题意,f(x)=x2+x+c,c为常数,
当x∈-,0时,f′(x)≥0,f(x)单调递增,
所以f(x)max=f(0)=c=-,
所以f(x)=x2+x-.
又点(an,an+1)在函数f(x)的图象上,
所以an+1=a+an-,
即an+1+=an+2,
由于a1=,易知an+>0,
所以lgan+1+=2lgan+,
又lga1+=lg2≠0,
所以数列lgan+是首项为lg2,公比为2的等比数列.
(2)由
(1)知lgan+=2n-1·lg2=lg22n-1,
所以an+=22n-1,
所以Rn=220·221·222·…·22n-1=220+21+22+…+2n-1
=22n-1.
21.(2019·宁夏六盘山高级中学模拟)已知函数y=f(x).对任意x∈R,都有f(x)+f(1-x)=2.
(1)求f和f+f(n∈N*)的值;
(2)数列{an}满足an=f(0)+f+f+…+f+f
(1)(n∈N*),求证:
数列{an}是等差数列.
解
(1)由题设条件知f+f=2,故f=1.而+=1,故f+f=2.
(2)证明:
依题有an=f(0)+f+…+f+f
(1),n∈N*,
同理有an=f
(1)+f+…+f+f(0),n∈N*,
上述两式对应相加得2an=[f(0)+f
(1)]+f+f+…+f+f+[f(0)+f
(1)]=2(n+1),从而an=n+1,n∈N*,而an+1-an=1,故{an}为等差数列.