令bn?anSn,数列{1}的前n项和为Tn. bn(1)求?an?的通项公式和Sn; (2)求证:Tn?1; 3(3)是否存在正整数m,n,且1?m?n,使得T1,Tm,Tn成等比数列?若存在,求出m,n的值,若不存在,说明理由.
23、(理)解:(1)因为f(x)?x?m,当x?[an?1,bn?1]时,f(x)为单调增函数, 所以其值域为[an?1?m,bn?1?m] ????2分
????6分
于是an?an?1?m,bn?bn?1?m(n?N*,n?2) ????4分 又a1?0,b1?1,所以an?(n?1)m,bn?1?(n?1)m.
(2)因为f(x)?x?mf(x)?kx?m(k?0),当x?[an?1,bn?1]时,f(x)为单调增函数 所以f(x)的值域为[kan?1?m,kbn?1?m],因m?2,则bn?kbn?1?2(n?2)??8分 法一:假设存在常数k?0,
使得数列{bn}满足limbn?4,则limbn?klimbn?1?2,????10分
n??n??n??得4?4k?2,则k?1符合。????12分 2n??法二:假设存在常数k>0,使得数列{bn}满足limbn?4.当k=1不符合。??7分
22?k(bn?1?)(n?2),????9分 k?1k?12221)kn?1?,当0?k?1时,limbn??4,得k?符合.则bn?(1?n??k?1k?11?k2
当k?1时,bn?kbn?1?2(n?2)?bn? ????12分
(3)因为k?0,当x?[an?1,bn?1]时,f(x)为单调减函数,所以f(x)的值域为
[kbn?1?m,kan?1?m] ????13分
于是an?kbn?1?m,bn?kan?1?m(n?N*,n?2)则bn?an??k(bn?1?an?1) ????14分 因此?bn?an?是以?k为公比的等比数列,
?i,(k??1)?又b1?a1?1则有Ti?Si??1?(?k)i ????16分
,(k?0,k??1)??1?k
进而有
2027091,(k??1)??k?k2014 (T1?T2???T2013)?(S1?S2???S2013)??2013?2014,(k?0,k??1)?(1?k)2?????18分
(文)解:(1)设数列?an?的公差为d,由a3?a1?2d?7,
a1?a2?a3?3a1?3d?12.解得a1?1,d=3 , ?????2分
∴an?3n?2 ?????4分 ∵f(x)?x3, ∴Sn=f
(2)bn?anSn?(3n?2)(3n?1) ∴ ∴Tn?
(3)由(2)知,Tn?比数列. ∴ (?3an?1=an?1?3n?1. ?????6分
?11111??(?) ?????8分 bn(3n?2)(3n?1)33n?23n?1111(1?)? ?????10分 33n?13n1mn ∴T1?,Tm?,Tn?,∵T1,Tm,Tn成等3n?143m?13n?1m21n)? ?????12分 3m?143n?1
即
6m?13n?4? 2nm3n?4133n?4?,n=1,不合题意;当m?2时,,n=16,符合题意;
n4n193n?4253n?4??当m?3时,,n无正整数解;当m?4时,,n无正整数解;
169nn313n?4373n?4??当m?5时,,n无正整数解;当m?6时,,n无正整数解; 2536nn当m?1时,7??????15分
当m?7时,m?6m?1?(m?3)?10?0 ,则
所以,此时不存在正整数m,n,且1 综上,存在正整数m=2,n=16,且1 226m?13n?44?1?3??3,,而 2nnm 另解: (3)由(2)知,Tn?n1mn ∴T1?,Tm?,Tn? 3n?143m?13n?1m21n)??∵T1,Tm,Tn成等比数列. ∴ (, ?????12分 3m?143n?1 取倒数再化简得 当m?2时, 6m?13n?4? 2nm133n?4?,n=16,符合题意; ?????14分 4n2 116m?161?119?m?3时,0??,????3?9??3, ??22m3mmm?m?9 而 所以,此时不存在正整数m、n , 且1 3n?44?3??3, nn 综上,存在正整数m=2,n=16,且1 Sn?2an?1. (1)求数列?an?的通项公式; 012n(2)求和S1?Cn; ?S2?Cn?S3?Cn???Sn?1?Cn(3)设有m项的数列?bn?是连续的正整数数列,并且满足: lg2?lg(1?111)?lg(1?)???lg(1?)?lg(log2am). b1b2bm问数列?bn?最多有几项?并求这些项的和. 22、(16分)解:(1)由Sn?2an?1得Sn?1?2an?1?1,相减得an?1?2an?1?2an,即 an?1?2an. 又S1?2a1?1,得a1?1?0, ?数列?an?是以1为首项2为公比的等比数列,?an?2n?1.??????????????????5分 (2)由(1)知Sn?2n?1. 0101?S1?Cn?S2?Cn?S3?Cn2???Sn?1?Cnn?(21?1)?Cn?(22?1)?Cn?(23?1)?Cn2??(2n?1?1)?Cnn 012n012n?2(Cn?2Cn?22Cn???2nCn)?(Cn?Cn?Cn???Cn)?2(1?2)n?2n?2?3n?2n ??????????????????10分 (3)由已知得2?b1?1b2?1b?1????m?m?1. b1b2bm2(bm?1)?m?1.?? b1又?bn?是连续的正整数数列,?bn?bn?1?1.?上式化为又bm?b1?(m?1),消bm得mb1?3b1?2m?0. m?3b16?,由于m?N,?b1?2,?b1?3时,m的最大值为9. ?3?b1?2b1?2此时数列的所有项的和为3?4?5???11?63????????16分 (崇明县2013届高三一模)21、(本题14分,第(1)小题6分,第(2)小题8分) 已知数列?an?,记A(n)?a1?a2?a3????????an, B(n)?a2?a3?a4????????an?1, C(n)?a3?a4?a5????????an?2, (n?1,2,3,......),并且对于任意n?N?,恒有an?0成立. (1)若a1?1,a2?5,且对任意n?N?,三个数A(n),B(n),C(n)组成等差数列,求数列?an?的 通项公式; (2)证明:数列?an?是公比为q的等比数列的充分必要条件是:对任意n?N?,三个数 A(n),B(n),C(n)组成公比为q的等比数列. 21、解:(1)2B(n)=A(n)+C(n) ?an+2-an?1=a2-a1=4,n?N*,所以{an}为等差数列。 ?an=4n-3,n?N* (2)(必要性)若数列{an}是公比为q的等比数列,则 B(n)a2+a3++an+1==q,A(n)a1+a2+anC(n)a3+a4++an+2==q,所以A(n)、B(n)、C(n)组成公比为q的等比数列。 B(n)a2+a3+an+1(充分性):若对于任意n?N,三个数A(n),B(n),C(n)组成公比为q的等比数列, 则B(n)?qA(n),C(n)?qB(n), 于是C(n)?B(n)?q?B(n)?A(n)?,得an?2?a2?q(an?1?a1),即 ?an?2?qan?1?a2?a1. 由n?1有B(1)?qA(1),即a2?qa1,从而an?2?qan?1?0. 学科网ZXXK] 来源 因为an?0,所以 an?2a2??q,故数列?an?是首项为a1,公比为q的等比数列。 an?1a1