2011年高考数学试题分类汇编10 - 数列(4)

2019-09-01 11:50

(Ⅱ)设

cn?a2n?1?a2n?1,n?N*,证明:

?cn?是等比数列;

4n(III)设

Sk?a2?a4?????a2k,k?N,*证明:k?1?Skak?76(n?N)*.

本小题主要考查等比数列的定义、数列求和等基础知识,考查运算能力、推理论证能力、综合分析和解决问题的能力及分类讨论的思想方法.满分14分.

bn?3?(?1)2n,n?N,* (I)解:由

?1,n为奇数bn???2,n为偶数 可得

bnan?an?1?bn?1an?2?0,

当n=1时,a1+a2+2a3=0,由a1=2,a2=4,可得a3??3;当n=2时,2a2+a3+a4=0,可得a4??5;当n=3时,a3+a4+2a5=0,可得a4?4.

(II)证明:对任意n?N,

a2n?1?a2n?2a2n?1?0,2a2n?a2n?1?a2n?2?0,*

① ② ③ ④

a2n?1?a2n?2?2a2n?3?0,②—③,得

a2n?a2n?3.将④代入①,可得即又

a2n?1?a2n?3??(a2n?1?a2n?1)*cn?1??cn(n?N)

c1?a1?a3??1,故cn?0,cn?1因此

cn??1,所以{cn}是等比数列.

a2k?1?a2k?1?(?1)k(III)证明:由(II)可得

*,

于是,对任意k?N且k?2,有

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a1?a3??1,?(a3?a5)??1,a5?a7??1,?(?1)(a2k?3?a2k?1)??1.k

k将以上各式相加,得即

a2k?1?(?1)k?1a1?(?1)a2k?1??(k?1),

(k?1),

a2k?(?1)k?1此式当k=1时也成立.由④式得从而

(k?3).

S2k?(a2?a4)?(a6?a8)???(a4k?2?a4k)??k,S2k?1?S2k?a4k?k?3.* , ?S4m?1a4m?1?S4ma4m2m所以,对任意

4nn?N,n?2?k?1Skaknn??m?1(S4m?3a4m?3?S4m?2a4m?2)

??m?1n(2m?22m2?2m?12m?2?2m?32m?13?)2m?3

??m?1(2m(2m?1)n?)(2m?2)(2m?2)

?3(2n?2)(2n?3) ?3(2n?2)(2n?3)

?22?313??m?252m(2m?1)5n???m?2(2m?1)(2m?1)?13?51111113?[(?)?(?)???(?)]?235572n?12n?1(2n?2)(2n?3)

??1376?.56?522n?1?1?3(2n?2)(2n?3)

对于n=1,不等式显然成立. 所以,对任意

n?N,*

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S1a1?(?S2a2????S2n?1a2n?1S3a3??S2na2n

S2n?1a2n?1?S2na2n)S1a1S2a2)?(S4a4)???(

14n?(1?141414?1121)?(1?142?24?(4?1)222)???(1??nn(4?1)

)?n?(?12112)?(142?14(4?1)22)???(14n?)nn4(4?1)

n?n?(?)?n?.3

28.(浙江理19)已知公差不为0的等差数列

111{an}的首项

a1为a(a?R),设数列的前n

项和为

Sn,且

a1,

a2,

a4成等比数列

Sn(1)求数列

An?{an}1S1的通项公式及

1S2?1S3

Bn?1a1?1a2?1a22?...?1a2n?1?...?(2)记与

BnSn,

A,当n?2时,试比较n的大小.

本题主要考查等差数列、等比数列、求和公式、不等式等基础知识,同时考查分类讨论思想。满分14分。

(1a2)?21 (I)解:设等差数列

2{an}的公差为d,由

a1a4?1,

(a1?d)?a1(a1?3d)

an?na1,Sn?an(n?1)2.因为d?0,所以d?a所以

1?

(II)解:因为

An?1S1?1S2?Sn1S3211(?)ann?11Sn2a,所以

1n?1)????(1?

因为

a2n?1?2n?1a,所以

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Bn?1a1?1a2n?1a220???1a2n?121n1?()12?2(1?1).??n1aa21?2

n当

n?2时,2?Cn?Cn?Cn???Cn?n?11,

1?1n?1?1?12n,即

所以,当当

a?0时,An?Bn;a?0时,An?Bn.

29.(重庆理21) 设实数数列 (I)若

{an}的前n项和

Sn,满足

Sn?1?an?1Sn(n?N)*

a1,S2?2a2成等比数列,求

S2和

43

a3;

(II)求证:对

k?3有0?ak?1?ak??S22??2a1a2,2得S2??2S2?S?a2S1?a1a2, (I)解:由题意?2,

由S2是等比中项知由

S2?0.因此S2??2.

S2?a3?S3?a3S2解得 23.a3?S2S2?1??2?2?1?

(II)证法一:由题设条件有Sn?1,an?1?1且an?1?SnSn?1Sn?an?1?an?1Sn,

,Sn?an?1an?1?1,故

从而对k?3有

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ak?Sk?1Sk?1?1?ak?1?Sk?2ak?1?Sk?2?1ak?1??ak?1?ak?1ak?1?1ak?1?1?ak?1ak?1?ak?1?122.ak?1?12 ①

ak?1?ak?1?1?(ak?1?212)?2342?0且ak?1?0,由①得

ak?0

要证即证

ak?243,由①只要证

2ak?1ak?1?ak?1?12?432,

3ak?1?4(ak?1?ak?1?1),即(ak?1?2)?0.此式明显成立.

ak?43(k?3).因此

ak?1?ak2k2最后证

ak?1?ak.若不然aka?ak?12?ak,

ak?0,故又因因此

a?ak?12k?1,即(ak?1)?0.矛盾.

ak?1?ak(k?3).

证法二:由题设知

2Sn?1?Sn?an?1?an?1Sn故方程

x?Sn?1x?Sn?1?0有根Sn和an?1??Sn?1?4Sn?1?0.2(可能相同).

因此判别式

an?2an?2?1.Sn?2?Sn?1?an?2?an?2Sn?1得an?2?1且Sn?1?又由

an?22

因此

(an?2?1)2?4an?2an?2?1?0,即3an?2?4an?2?02,

解得

0?an?2?4.3 (k?3).因此

0?ak?43

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ak?Sk?1Sk?1?1Sk?0(k?3)由,得

?ak?ak(Sk?1akSk?1?1?1)?ak(Sk?1S2k?1ak?1?ak?Sk?1?1)?1Sk?1?1??akS2k?1?Sk?1?1??ak(S?1)?23?0.因此ak?1?ak

(k?3).

k?124第 21 页 共 21 页


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