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(I)求a1,a2,a3的值;(II)设bn?an?1,求证:数列{bn}是等比数列;(III)设
*,如果对任意n?N,都有cn?cn?bn?(n?n2) (n?1,2,3...)
t,求正整数t的最小值. 5解:(I)由已知可得
1 .......1分 23 a1?a2?2?a2,得a2? ....2分
47a1?a2?a3?3?a3,得a3? ....3分
8 a1?1?a1,得a1? (II)由已知可得:Sn?n?an ?n?2时,Sn?1?(n?1)?an?1
?n?2时,an?Sn?Sn?1?1?an?an?1 ?.4分
得an?11an?1? .....5分 22111?n?2时,an?1?an?1??(an?1?1) ?.6分
22211即n?2时,bn?bn?1,b1?a1?1???0 ...7分
2211?数列{bn}是等比数列,且首项为?,公比为......8分
221 (III)由(II)可得,bn??n .....9分
2n2?n ....10分 ?cn?bn?(n?n)?2n2(n?1)2?(n?1)n2?nn(3?n)?? .....11分 ?cn?1?cn?n?1nn?1222?c1?c2?c3?c4?c5?? ?cn有最大值c3?c4?3 ....12分 43tt*对任意n?N,都有cn?,当且仅当?, ...13分
54515即t?,故正整数t的最小值是4. ....14分
4
45.(2011年东城区示范校考试文16)在等比数列{an}中,an?0,(n?N),公比
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(1)求数列{an}的 q?(0,1),且a1a5?2a3a5?a2a8?25, a3与a5的等比中项为2.通项公式;(2)设bn?log2an ,数列{bn}的前n项和为Sn,当最大时,求n的值。
22解:(1)因为a1a5 + 2a3a5 +a 2a8=25,所以,a3 + 2a3a5 +a5=25
SS1S2S3?????n 123n又an>o,?a3+a5=5,???????3分
又a3与a5的等比中项为2,所以,a3a5=4
而q?(0,1),所以,a3>a5,所以,a3=4,a5=1,q?1,a1=16,所以, 2?1?an?16????2?n?1?25?n?????6分
(2)bn=log2 an=5-n,所以,bn+1-bn=-1,
所以,{bn}是以4为首项,-1为公差的等差数列 8分
n(9?n)Sn9?n,? ????10分 2n2SSS所以,当n≤8时,n>0,当n=9时,n=0,n>9时,n<0,
nnnSSS当n=8或9时,1?2?????n最大。 ???13分
12n所以,Sn?46.(2011年东城区示范校考试理19)设数列?an?的前n项和为Sn,且 Sn?n2?4n?4. (1)求数列?an?的通项公式;(2)设bn?an1?Tn?1.,数列的前项和为,求证: Tnb??nn2n4解:当n?1时,a1?S1?1. ?1分 当n?2时,an?Sn?Sn?1
?n2?4n?4??n?1??4?n?1??4
2???2n?5. ??3分
∵a1?1不适合上式, ∴an??
n?1,?1, 4分
?2n?5,n?2.
?1,n?1an??2(2)证明: ∵bn?n??.
2n?52?,n?2??2n第 12 页 共 35 页 金太阳新课标资源网
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1, 21?112n?5当n?2时,Tn??2?3???, ① n222211?112n?72n?5Tn?2?3?4????n?1. ② 22222n2当n?1时,T1?①-②得:
112112n?5Tn??2?2(3???n)?n?1 222222112n?5 ?(1?n?2)?n?1
2222n?1(n?2), ?8分 得Tn?1?2n此式当n?1时也适合.
2n?1(n?N*). ∴Tn?1?n22n?1*?0(n?Ν), ∵n2
∴Tn?1. 10分 当n?2时,Tn?1?Tn?(1?2n?12n?12n?3)?(1?)?n?1?0, 2n?12n2∴Tn?Tn?1(n?2). 12分 ∵T1?131,T2?1??, 244∴T2?T1. 故Tn?T2,即Tn?11(n?N*).综上,?Tn?1(n?N*). 14分 4447.(2011年东城区示范校考试文20)设C1,C2,?,Cn,?是坐标平面上的一列圆,它们的 圆心都在x轴的正半轴上,且都与直线y?3x相切,对每一个正整数n,圆Cn都与圆Cn?1 3相互外切,以rn表示Cn的半径,已知{rn}为递增数列.(1)证明:{rn}为等比数列;(2) 设r1?1,求数列{}的前n项和.
nrn解:(Ⅰ)将直线y=
3x的倾斜角记为? , 3第 13 页 共 35 页 金太阳新课标资源网
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则有tan? =
13,sin? = .????.1分
23设Cn的圆心为(?n,0),则由题意知
?n1
= sin? = ,
2?n得?n = 2?n ; ??? ????.3分
同理?n?1?2?n?1,依题意知?n?1??n??n??n?1?2?n?1 5分 将?n = 2?n代入,
解得 rn+1=3rn.
故{ rn }为公比q=3的等比数列. ???7分 (Ⅱ)由于r1=1,q=3,故rn=3,从而
n-1
nr =n·31?n,?? 9分
n记Sn=
12n???, ?1?2?n-1
-2
则有 Sn=1+2·3+3·3+???+n·31?n. ①
Sn-1-21?n?n=1·3+2·3+???+(n-1) ·3+n·3. ② 11分 3①-②,得
2Sn-1 -21?n?n=1+3+3+???+3-n·3 ?12分 31?3?n?n=- n·3
23=
2 3 ?n
–(n+)·3?????13分329 13 1?nSn=– (n+)·3. ??14分
422248.(2011年丰台区期末文20)已知函数f(x)?ax?bx(a?0)的导函数
f?(x)??4x?22,数列{an}的前n项和为Sn,点P均在函数y?f(x) ,Sn)(n?N*)n(n的图象上.(Ⅰ)求数列{an}的通项公式an及前n项和Sn;(Ⅱ)存在k?N,使得
*SS1S2*????n?k对任意n?N*恒成立,求出k的最小值;(Ⅲ)是否存在m?N, 12n第 14 页 共 35 页 金太阳新课标资源网
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使得
am?am?1为数列?an?中的项?若存在,求出m的值;若不存在,请说明理由.
am?2解:(Ⅰ)因为 f(x)?ax2?bx(a?0),所以 f?(x)?2ax?b.
因为 f?(x)??4x?22, 所以a??2,b?22. 所以f(x)??2x2?22x. ???1分 因为 点Pn(n,Sn)(n?N)均在函数y?f(x)的图象上, 所以 Sn??2n2?22n. ?2分
当n?1时,a1?S1?20, ???3分 当n?2时,an?Sn?Sn?1??4n?24,
所以 an??4n?24 (n?N). ??4分 (Ⅱ)存在k?N,使得
只要k?(***SS1S2????n?k对任意n?N*恒成立. 12nSS1S2????n)max 12n由(Ⅰ)知Sn??2n2?22n, 所以
Sn??2n?22?2(11?n). nSSS当n?11时,n?0; 当n?11时,n?0; 当n?11时,n?0;
nnnSSS所以 当n?10或n?11时,1?2???n有最大值是110.
12n所以 k?110,
又因为 k?N,
所以k的最小值为111. ???8分
*(Ⅲ)存在m?N,使得
*am?am?1为数列?an?中的项.
am?2由(Ⅰ)知 an?24?4n,
所以 am?24?4m,am?1?20?4m,am?2?16?4m,
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