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数列综合问题
1、(2011年陕西卷理科第14题)植树节某班20名同学在一段直线公路一侧植树,每人植一棵,相邻两棵树相距10米.开始时需将树苗集中放置在某一树坑旁边,使每位同学从各自树坑出发前来领取树苗往返所走的路程总和最小,这个最小值为 (米). ●解答题
1、(2011年北京卷理科第20题)若数列An?a1,a2.,.an.,n?(满2足)an?1?a1?1(k?1,2,...,n?1),数列An为E数列,记S(An)=a1?a2?...?an.
(Ⅰ)写出一个满足a1?as?0,且S(As)〉0的E数列An;
(Ⅱ)若a1?12,n=2000,证明:E数列An是递增数列的充要条件是an=2011; (Ⅲ)对任意给定的整数n(n≥2),是否存在首项为0的E数列An,使得S?An?=0?
如果存在,写出一个满足条件的E数列An;如果不存在,说明理由。
2、(2011年北京卷文科第20题)若数列An:a1,a2,???,an(n?2)满足
ak?1?ak?1k(?1???,2n,?,,则称1)An为E数列,记S(An)?a1?a2?????an.
(Ⅰ)写出一个E数列A5满足a1?a3?0;
(Ⅱ)若a1?12,n=2000,证明:E数列An是递增数列的充要条件是an=2011; (Ⅲ)在a1?4的E数列An中,求使得S?An?=0成立得n的最小值. 3、(2011年广东卷理科第20题)设b?0,数列?an?满足a1=b,an?(1)求数列?an?的通项公式;
nban?1(n?2),
an?1?2n?2bn?1(2)证明:对于一切正整数n,an?n?1?1.
24、(2011年广东卷文科第20题)设b?0,数列{an}满足a1?b,an?≥2).
(1)求数列{an}的通项公式;
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nban?1(nan?1?n?1金太阳新课标资源网
(2)证明:对于一切正整数n,2an≤bn?1?1.
5、(2011年江苏卷第20题)设M为部分正整数组成的集合,数列{an}的首项a1?1,前n项和为Sn,已知对任意整数k属于M,当n>k时,Sn?k?Sn?k?2(Sn?Sk)都成立。 (1)设M={1},a2?2,求a5的值;(2)设M={3,4},求数列{an}的通项公式。
6、(2011年重庆卷理科第21题)设实数数列{an}的前n项和Sn,满足
Sn?1?an?1Sn(n?N*)
(I)若a1,S2?2a2成等比数列,求S2和a3; (II)求证:对k?3有0?ak?1?ak?4 36、(2011年湖南卷文科第20题)某企业在第1年初购买一台价值为120万元的设备M,M的价值在使用过程中逐年减少,从第2年到第6年,每年初M的价值比上年初减少10万元;从第7年开始,每年初M的价值为上年初的75%. (I)求第n年初M的价值an的表达式; (II)设An?a1?a2?n?an,若An大于80万元,则M继续使用,否则须在第n年初对
M更新,证明:须在第9年初对M更新. ●填空题 1、2000 ●解答题
1、解:(Ⅰ)0,1,2,1,0是一具满足条件的E数列A5。
(答案不唯一,0,1,0,1,0也是一个满足条件的E的数列A5) (Ⅱ)必要性:因为E数列A5是递增数列, 所以ak?1?ak?1(k?1,2,?,1999). 所以A5是首项为12,公差为1的等差数列. 所以a2000=12+(2000—1)×1=2011. 充分性,由于a2000—a1000≤1,
a2000—a1000≤1 …… a2—a1≤1
所以a2000—a≤19999,即a2000≤a1+1999. 又因为a1=12,a2000=2011,
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所以a2000=a1+1999.
故an?1?an?1?0(k?1,2,?,1999),即An是递增数列. 综上,结论得证。
(Ⅲ)令ck?ak?1?ak?1?0(k?1,2,?,n?1),则cA??1. 因为a2?a1?c1?a1?a1?c1?c2 ……
an?a1?c1?c2???cn?1,
所以S(An)?na1?(n?1)c1?(n?2)c2?(n?3)c3???cn?1
?n(n?1)?[(1?c1)(n?1)?(1?c2)(n?2)???(1?cn?1)]. 2因为ck??1,所以1?ck为偶数(k?1,?,n?1). 所以(1?c1)(n?1)?(1?c2)(n?2)?所以要使S(An)?0,必须使?(1?cn)为偶数,
n(n?1)为偶数, 2即4整除n(n?1),亦即n?4m或n?4m?1(m?N*). 当
n?4m?1(m?N*)时,E数列An的项满足a4k?1?a4k?1?0,a4k?2??1,a4k?1
(k?1,2,?,m)时,有a1?0,S(An)?0;
a4k?1(k?1,2,?,m),a4k?1?0时,有a1?0,S(An)?0;
当n?4m?1(m?N*)时,E数列An的项满足,a4k?1?a3k?3?0,a4k?2??1, 当n?4m?2或n?4m?3(m?N)时,n(m?1)不能被4整除,此时不存在E数列An,使得a1?0,S(An)?0.
2、解:(Ⅰ)0,1,0,1,0是一具满足条件的E数列A5. (答案不唯一,0,—1,0,1,0;0,±1,0,1,2;0,±1,0,—1,—2;0,±1,0,
—1,
—2,0,±1,0,—1,0都是满足条件的E的数列A5) (Ⅱ)必要性:因为E数列A5是递增数列,
所以ak?1?ak?1(k?1,2,?,1999).
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所以A5是首项为12,公差为1的等差数列. 所以a2000=12+(2000—1)×1=2011. 充分性,由于a2000—a1000≤1, a2000—a1000≤1 …… a2—a1≤1
所以a2000—at≤19999,即a2000≤a1+1999. 又因为a1=12,a2000=2011, 所以a2000=a1+1999.
故an?1?an?1?0(k?1,2,?,1999),即An是递增数列. 综上,结论得证. (Ⅲ)对首项为4的E数列Ak,由于
a2?a1?1?3,
a3?a2?1?2,
……
a5?a7?1??3.
……
所以a1?a2???ak?0(k?2,3,?,8)
所以对任意的首项为4的E数列Am,若S(Am)?0, 则必有n?9.
又a1?4的E数列A1:4,3,2,1,0,?1,?2,?3,?4满足S(A1)?0, 所以n是最小值是9. 3、
解:(1)方法一:由an?当b?2时,nban?1n2n?11可得???,an?1?2n?2anban?1bnn?11n111nn??,则数列{}是以?为首项,为公差的等差数列,??,从而an?2.anan?12ana122an2n12n?11 当b?2时,??(?),an2?bban?12?b则数列{n11122?}是以??为首项,为公比的等比数列,an2?ba12?bb(2?b)bn122n?112nnbn(2?b)????()??(),?an?nn,an2?bb(2?b)b2?bb2?b(b?2)?2,?n 综上an??nb(2?b).(b?0,b?2)?nn?2?b 金太阳新课标资源网
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方
法
二
:
当b?2时,
nn?11n111nn??,则数列{}是以?为首项,为公差的等差数列,??,从而an?2.anan?12ana122an22b22b2(b?2)3b33b3(b?2)?2?3当b?2时,a1?b,a2?,a2?2, 23b?2b?2b?2b?4b?2nbn(b?2)猜想an?,下面用数学归纳法证明: nnb?2①当n?1时,猜想显然成立;
kbk(b?2)②假设当n?k时,ak?,则
bk?2kak?1(k?1)b?ak(k?1)b?kbk(b?2)(k?1)bk?1(b?2), ???ak?2(n?1)kbk(b?2)?2k?(bk?2k)bk?1?2k?1所以当n?k?1时,猜想成立,
nbn(b?2)由①②知,?n?N*,an?.
bn?2n
bn?1bn?1(2)当b=2时,an?2,n?1+1?2,?an?n?1+1,从而原不等式成立;22bn?1nbn(2?b)bn?1n(2?b)b1当b?2时,要证an?n?1+1,只需证nn?n?1+1,即证nn?n?1+n,22?b22?b2bnb1即证n?1n?2?+,2?2b?2n?3b2??2bn?2?bn?12n?1bn2n?12n?22n?321bb2bn?1bn
即证n?n?n?1?n?2??2??2?3??n?n?1,bbbbb22222n?1bn2n?2bn?12b21b而上式左边=(n?n?1)?(n?1?n)??(2?3)?(?2)b2b2b2b22n?1bn2n?2bn?12b21b?2??2???2??2??nbn2n?1bn?12nb223b22?当b?2时,原不等式也成立,从而原不等式成立.4、(1)解:∵an?nban?1
an?1?n?1∴
anban?1 ?nan?1?n?1n1n?11??? anban?1b∴
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