?人教版2022屆一輪復(fù)習(xí)打地基練習(xí) 數(shù)列與不等式綜合
一.選擇題(共10小題)
1.等比數(shù)列{an}滿(mǎn)足an>0,n∈N+且a5?a2n?5=32n(n≥3),設(shè)bn=log3a1+log3a2+…+log3an,{1bn}的前n項(xiàng)和為Sn.若對(duì)任意的正整數(shù)n,當(dāng)x∈R時(shí),不等式kx2﹣kx+Sn>0恒成立,則實(shí)數(shù)k的取值范圍是( ?。?br /> A.(0,+∞) B.[0,+∞) C.[0,4) D.(0,4)
2.已知正項(xiàng)等比數(shù)列{an}滿(mǎn)足a2014=a2013+2a2012,且anam=4a1,則6(1m+1n)的最小值為(  )
A.23 B.2 C.4 D.6
3.設(shè)正項(xiàng)等比數(shù)列{an}的前n項(xiàng)之積為T(mén)n,且T8=81,1a32+1a62≥log2m恒成立,則實(shí)數(shù)m的最大值為是(  )
A.34 B.32 C.3 D.22
4.?dāng)?shù)列an=2n+1,其前n項(xiàng)和為T(mén)n,若不等式nlog2(Tn+4)﹣λ(n+1)+2≥3n對(duì)一切n∈N*恒成立,則實(shí)數(shù)λ的取值范圍為(  )
A.3≤λ≤4 B.λ≤2 C.2≤λ≤3 D.λ≤1
5.?dāng)?shù)列{an}滿(mǎn)足a1=1,1an2+4=1an+1,記Sn=i=1n ai2ai+12,若Sn≤t30對(duì)任意的n(n∈N*)恒成立,則正整數(shù)t的最小值為(  )
A.10 B.9 C.8 D.7
6.?dāng)?shù)列{an}的首項(xiàng)a1=?23,前n項(xiàng)和為Sn.已知Sn+1Sn+2=an(n≥2),則使Sn≥m恒成立的最大實(shí)數(shù)m=( ?。?br /> A.﹣1 B.?89 C.?98 D.?79
7.設(shè)k∈N*,若數(shù)列{an}是無(wú)窮數(shù)列,且滿(mǎn)足對(duì)任意實(shí)數(shù)k不等式(kan﹣2)(an﹣k)<0恒成立,則下列選項(xiàng)正確的是( ?。?br /> A.存在數(shù)列{an}為單調(diào)遞增的等差數(shù)列
B.存在數(shù)列{an}為單調(diào)遞增的等比數(shù)列
C.a(chǎn)1+2a2+…+nan<n2﹣n恒成立
D.a(chǎn)1+2a2+…+nan<n2+n恒成立
8.已知數(shù)列{an}滿(mǎn)足a1=1,an∈Z,且an+1﹣an﹣1<3n+12,an+2﹣an>3n+1?12,則a2021=(  )
A.32022?18 B.32021?18 C.32020?18 D.32019?18
9.公比為2的等比數(shù)列{an}中存在兩項(xiàng)am,an,滿(mǎn)足aman=32a12,則1m+4n的最小值為(  )
A.97 B.53 C.43 D.1310
10.已知數(shù)列{an}的前n項(xiàng)和為Sn,an=2n22n+3?9?2n+1+9,n∈N?,則使不等式|Sn?12|<12019成立的最小正整數(shù)n的值為( ?。?br /> A.11 B.10 C.9 D.8
二.填空題(共8小題)
11.設(shè)數(shù)列{an}滿(mǎn)足a4=18,且對(duì)任意的正整數(shù)n,滿(mǎn)足an+2﹣an≤3n,an+4﹣an≥10×3n,則a2016=   .
12.已知數(shù)列{an}的前n項(xiàng)和Sn=2an?2n+1,若不等式2n2﹣n﹣3<(5﹣λ)an對(duì)任意n∈N*恒成立,則λ的取值范圍為   ?。?br /> 13.在數(shù)列{an}中,a1=1,Sn為{an}的前n項(xiàng)和,關(guān)于x的方程x2﹣an+1cosx+an+1=0有唯一的解.則:
(1)an=  ?。?br /> (2)若不等式2Sn+18≥kan,對(duì)任意的n∈N*恒成立,則實(shí)數(shù)k的取值范圍為  ?。?br /> 14.已知數(shù)列{an}滿(mǎn)足:a1=1,an+1=an+2,若1a1a2+1a2a3+???+1anan+1≤10092019,則an=   ,n的最大值為   .
15.已知數(shù)列{an}與{bn}滿(mǎn)足an+1﹣an=2(bn+1﹣bn),{bn}的前n項(xiàng)和為Bn,若對(duì)任意n∈N,都有an=bn及b2a1a2+b3a2a3+b4a3a4+?+bn+1anan+1<13成立,則正實(shí)數(shù)b1的取值范圍是  ?。?br /> 16.已知等比數(shù)列{an}的前n項(xiàng)和為Sn,且Sn=m﹣25﹣n,則a1a2…an的最大值為  ?。?br /> 17.在數(shù)列{an}中,若a1=1,an?an+1=(13)n?2,則滿(mǎn)足不等式1a1+1a2+1a3+?+1a2n+1a2n+1<200的正整數(shù)n的最大值為  ?。?br /> 18.設(shè)公差不為0的等差數(shù)列{an}的前n項(xiàng)和為Sn.若數(shù)列{an}滿(mǎn)足:存在三個(gè)不同的正整數(shù)r,s,t,使得ar,as,at成等比數(shù)列,a2r,a2s,a2t也成等比數(shù)列,則990S1+Snan的最小值為  ?。?br /> 三.解答題(共9小題)
19.已知數(shù)列{an}滿(mǎn)足0<a1<1,an+1=an﹣ln(1+an),n∈N*.
(1)證明:0<an<1;
(2)證明:2an+1<an2;
(3)若a1=12,記數(shù)列{an}的前n項(xiàng)和為Sn,證明:Sn<34.
20.設(shè)數(shù)列{an}的前n項(xiàng)和為Sn,已知a1=1,2Snn=an+1?13n2?n?23,n∈N*.
(1)求a2的值;
(2)求數(shù)列{an}的通項(xiàng)公式;
(3)證明:對(duì)一切正整數(shù)n,有1a1+1a2+?+1an<74.
21.在正項(xiàng)數(shù)列{an}中,已知1≤a1≤11,an+12=133﹣12an,n∈N*.
(Ⅰ)求證:1≤an≤11;
(Ⅱ)設(shè)bn=n(a2n﹣1+a2n),Sn表示數(shù)列{bn}前n項(xiàng)和,求證:Sn≥6n(n+1);
(Ⅲ)若a1=8,設(shè)cn=a2n﹣1﹣a2n,Tn表示數(shù)列{cn}前n項(xiàng)和.
(i)比較an與7的大??;
(ii)求證:Tn<13.
22.已知數(shù)列{bn}滿(mǎn)足Sn+bn=n+132,其中Sn為數(shù)列{bn}的前n項(xiàng)和.
(Ⅰ)求證數(shù)列{bn?12}是等比數(shù)列,并求數(shù)列{bn}的通項(xiàng)公式;
(Ⅱ)如果對(duì)任意n∈N*,不等式12k12+n?2Sn≥2n﹣5恒成立,求實(shí)數(shù)k的取值范圍.
23.已知{an}是各項(xiàng)均為正數(shù)的等比數(shù)列,且滿(mǎn)足a1+a2=3(1a1+1a2),a3+a4+a5=729(1a3+1a4+1a5),等差數(shù)列{bn}滿(mǎn)足b3=3,b5=9.
(Ⅰ)分別求數(shù)列{an},{bn}的通項(xiàng)公式;
(Ⅱ)記數(shù)列{an}的前n項(xiàng)和為Sn,若對(duì)任意的n∈N*,(Sn+12)?k≥bn恒成立,求實(shí)數(shù)k的取值范圍.
24.已知數(shù)列{an}中,a1=1,an+1=anan+3(n∈N*).
(Ⅰ)求證:{1an+12}是等比數(shù)列,并求{an}的通項(xiàng)公式an;
(Ⅱ)設(shè)bn=(3n﹣1)?n2n?an,記其前n項(xiàng)和為T(mén)n,若不等式2n﹣1λ<2n﹣1Tn+n對(duì)一切n∈N*恒成立對(duì)一切n∈N*恒成立,求λ的取值范圍.
25.設(shè)各項(xiàng)均為正數(shù)的數(shù)列{an}的前n項(xiàng)和為Sn,已知數(shù)列{Sn}是首項(xiàng)為1,公差為1的等差數(shù)列.
(Ⅰ) 求數(shù)列{an}的通項(xiàng)公式;
(Ⅱ)令bn=1anS2n+1+an+1S2n?1,若不等式b1+b2+b3+…+bn≥m2n+1+1對(duì)任意n∈N*都成立,求實(shí)數(shù)m的取值范圍.
26.已知數(shù)列{an}滿(mǎn)足a2=?17,an=an?1(?1)nan?1?2(n≥2,n∈N).
(1)求a1的值;
(2)求證:數(shù)列{1an+(﹣1)n}是等比數(shù)列;
(3)設(shè)cn=ansin(2n?1)π2,數(shù)列{cn}的前n項(xiàng)和為T(mén)n.求證:對(duì)任意的n∈N*,Tn<23.
27.已知數(shù)列{an}滿(mǎn)足:anan﹣1+2an﹣an﹣1=0,(n≥2,n∈N),a1=1,前n項(xiàng)和為Sn的數(shù)列{bn}滿(mǎn)足:b1=1,bn=2an?anan?11?2anan?1(n≥2,n∈N),又cn=Sn?1bn(n≥2,n∈N).
(1)求數(shù)列{an}的通項(xiàng)公式;
(2)證明:2≤(1+1c2)(1+1c3)?(1+1cn)<83(n≥2,n∈N).

人教版2022屆一輪復(fù)習(xí)打地基練習(xí) 數(shù)列與不等式綜合
參考答案與試題解析
一.選擇題(共10小題)
1.等比數(shù)列{an}滿(mǎn)足an>0,n∈N+且a5?a2n?5=32n(n≥3),設(shè)bn=log3a1+log3a2+…+log3an,{1bn}的前n項(xiàng)和為Sn.若對(duì)任意的正整數(shù)n,當(dāng)x∈R時(shí),不等式kx2﹣kx+Sn>0恒成立,則實(shí)數(shù)k的取值范圍是( ?。?br /> A.(0,+∞) B.[0,+∞) C.[0,4) D.(0,4)
【分析】先根據(jù)等比數(shù)列的定義求出公比和首項(xiàng),可得數(shù)列{an}的通項(xiàng)公式,再根據(jù)對(duì)數(shù)的運(yùn)算性質(zhì)和等差數(shù)列的求和公式求出bn=n(n+1)2,再根據(jù)裂項(xiàng)求和求出Sn,不等式kx2﹣kx+Sn>0恒成立,轉(zhuǎn)化為kx2﹣kx+1>0恒成立,根據(jù)函數(shù)的性質(zhì)即可求出.
【解答】解:a5?a2n﹣5=32n,
當(dāng)n=3時(shí),a1a5=36=a32,
當(dāng)n=4時(shí),a5?a3=38,
∴q2=a3a1=32,
∵an>0,
∴q=3,a3=27
∴a1=3,
∴an=3n,
∴bn=log3a1+log3a2+…+log3an=1+2+3+…+n=n(n+1)2,
∴1bn=2n(n+1)=2(1n?1n+1),
∴Sn=2(1?12+12?13+?+1n?1n+1)=2(1?1n+1)≥2(1?12)=1,
∵kx2﹣kx+Sn>0恒成立,
∴kx2﹣kx+1>0恒成立,
∴k>0△=k2?4k<0,解得0<k<4,
當(dāng)k=0時(shí),x取任何數(shù)都成立,
綜上所述k的取值范圍為[0,4),
故選:C.
2.已知正項(xiàng)等比數(shù)列{an}滿(mǎn)足a2014=a2013+2a2012,且anam=4a1,則6(1m+1n)的最小值為( ?。?br /> A.23 B.2 C.4 D.6
【分析】由已知可解得數(shù)列的公比q,進(jìn)而可得n+m=6,代入要求的式子由基本不等式可得.
【解答】解:設(shè)正項(xiàng)等比數(shù)列{an}的公比為q,q>0
∵a2014=a2013+2a2012,
∴a2012q2=a2012q+2a2012,
同除以a2012可得q2﹣q﹣2=0,
解得q=2,或q=﹣1(舍去),
又∵anam=4a1,
∴an?am=a12?2n+m﹣2=16a12,
∴2n+m﹣2=16=24,
∴n+m﹣2=4,
變形可得n+m=6,
∴6(1m+1n)=(m+n)(1m+1n)=2+nm+mn
≥2+2nm?mn=4,
當(dāng)且僅當(dāng)nm=mn,即m=n=3時(shí)取等號(hào),
故選:C.
3.設(shè)正項(xiàng)等比數(shù)列{an}的前n項(xiàng)之積為T(mén)n,且T8=81,1a32+1a62≥log2m恒成立,則實(shí)數(shù)m的最大值為是( ?。?br /> A.34 B.32 C.3 D.22
【分析】正項(xiàng)等比數(shù)列{an}的前n項(xiàng)之積為T(mén)n,列舉出等式T8=81左邊的各項(xiàng),利用等比數(shù)列的性質(zhì)化簡(jiǎn),求出a3a6的值,將所求式子通分并利用同分母分式的加法法則計(jì)算,再利用基本不等式變形后,將a3a6的值代入,即可求出最小值.
【解答】解:∵正項(xiàng)等比數(shù)列{an}的前n項(xiàng)之積為T(mén)n,且T8=81,
∴a1a2a3…a8=(a1a8)?(a2a7)?(a3a6)?(a4a5)=(a3a6)4=81,
∴a3a6=3,
∴1a32+1a62=a32+a62(a3a6)2≥2a3a69=23,當(dāng)且僅當(dāng)a3=a6時(shí)取等號(hào),
1a32+1a62≥log2m恒成立,可得m≤34.
則m的最大值為34.
故選:A.
4.?dāng)?shù)列an=2n+1,其前n項(xiàng)和為T(mén)n,若不等式nlog2(Tn+4)﹣λ(n+1)+2≥3n對(duì)一切n∈N*恒成立,則實(shí)數(shù)λ的取值范圍為( ?。?br /> A.3≤λ≤4 B.λ≤2 C.2≤λ≤3 D.λ≤1
【分析】利用等比數(shù)列的求和公式可得:Tn=2n+2﹣4.不等式nlog2(Tn+4)﹣λ(n+1)+2≥3n化為:λ≤n﹣2+4n+1=f(n).變形利用基本不等式的性質(zhì)即可得出.
【解答】解:Tn=4(2n?1)2?1=2n+2﹣4.
不等式nlog2(Tn+4)﹣λ(n+1)+2≥3n化為:λ≤n﹣2+4n+1=f(n).
∵f(n)=n+1+4n+1?3≥2(n+1)?4n+1?3=1,當(dāng)且僅當(dāng)n=1時(shí)取等號(hào).
不等式nlog2(Tn+4)﹣λ(n+1)+2≥3n對(duì)一切n∈N*恒成立,
∴λ≤1.
則實(shí)數(shù)λ的取值范圍(﹣∞,1].
故選:D.
5.?dāng)?shù)列{an}滿(mǎn)足a1=1,1an2+4=1an+1,記Sn=i=1n ai2ai+12,若Sn≤t30對(duì)任意的n(n∈N*)恒成立,則正整數(shù)t的最小值為( ?。?br /> A.10 B.9 C.8 D.7
【分析】先求出數(shù)列{an2}的通項(xiàng)公式,再求Sn,注意運(yùn)用裂項(xiàng)相消求和,以及不等式的性質(zhì),可求正整數(shù)t的最小值.
【解答】解:∵a1=1,1an2+4=1an+1,
∴1an2+4=1an+12,
∴1an+12?1an2=4,
∴{1an2}是首項(xiàng)為1,公差為4的等差數(shù)列,
∴1an2=4n﹣3,
∴an2=14n?3,an2?an+12=14n?3?14n+1=14(14n?3?14n+1),
∴Sn=i=1n ai2ai+12=14(1?15+15?19+?+14n?3?14n+1)=14(1?14n+1)<14
Sn≤t30對(duì)任意的n(n∈N*)恒成立,即為
t≥30?14=7.5,
而t為正整數(shù),所以,tmin=8.
故選:C.
6.?dāng)?shù)列{an}的首項(xiàng)a1=?23,前n項(xiàng)和為Sn.已知Sn+1Sn+2=an(n≥2),則使Sn≥m恒成立的最大實(shí)數(shù)m=( ?。?br /> A.﹣1 B.?89 C.?98 D.?79
【分析】由題設(shè)可得Sn﹣1Sn+2Sn+1=0,求得S1,S2,S3 的值,猜測(cè)Sn =?n+1n+2,n∈N*,用數(shù)學(xué)歸納法證明成立,結(jié)合當(dāng)n→∞時(shí),Sn→﹣1且Sn>﹣1.可得使Sn≥m恒成立的最大實(shí)數(shù)m=﹣1.
【解答】解:由Sn+1Sn+2=an(n≥2),得Sn+1Sn+2=Sn?Sn?1,
即Sn﹣1Sn+2Sn+1=0(n≥2),又a1=?23,
∴a1(a1+a2)+2(a1+a2)+1=0,解得a2=?112,
(a1+a2)(a1+a2+a3)+2(a1+a2+a3)+1=0,解得a3=?120,
∴S1=?23,S2=?34,S3=?45,…
歸納猜測(cè)得Sn=?n+1n+2.
下面利用數(shù)學(xué)歸納法證明:
S1=?23成立,
假設(shè)n=k時(shí)成立,即Sk=?k+1k+2,
則當(dāng)n=k+1時(shí),由條件可得,Sk+1+1Sk+1=Sk+1﹣Sk﹣2,
即1Sk+1=k+1k+2?2=k+1?2k?4k+2=?k+3k+2,解出Sk+1=?k+2k+3,故n=k+1時(shí)結(jié)論成立.
綜上,Sn=?n+1n+2.
當(dāng)n→∞時(shí),Sn→﹣1且Sn>﹣1.
∴使Sn≥m恒成立的最大實(shí)數(shù)m=﹣1.
故選:A.
7.設(shè)k∈N*,若數(shù)列{an}是無(wú)窮數(shù)列,且滿(mǎn)足對(duì)任意實(shí)數(shù)k不等式(kan﹣2)(an﹣k)<0恒成立,則下列選項(xiàng)正確的是(  )
A.存在數(shù)列{an}為單調(diào)遞增的等差數(shù)列
B.存在數(shù)列{an}為單調(diào)遞增的等比數(shù)列
C.a(chǎn)1+2a2+…+nan<n2﹣n恒成立
D.a(chǎn)1+2a2+…+nan<n2+n恒成立
【分析】求出 an∈(1,2),根據(jù)數(shù)列的性質(zhì)可判斷A、B;舉例可判斷C;利用數(shù)學(xué)歸納法判斷D.
【解答】解:由(kan﹣2)(an﹣k)<0,
當(dāng)k=1時(shí),1<an<2,
當(dāng)k≥2時(shí),則2k≤1,由2k<an<k,
無(wú)窮數(shù)列{an},對(duì)任意實(shí)數(shù)k不等式 (kan﹣2)(an﹣k)<0恒成立,
可得1<an<2,
對(duì)于A,若{an}為單調(diào)遞增的等差數(shù)列,
設(shè)an=pn+q,遞增,則an∈[f(1),+∞),故A不正確,
對(duì)于B,若{an}為單調(diào)遞增的等比數(shù)列,
設(shè)an=f(n)遞增,則an∈[f(1),+∞),故B不正確,
對(duì)于C,由1<an<2,不妨設(shè)an=32,
取n=2,則a1+2a2=32+3=92,n2﹣n=2,
顯然a1+2a2+?+nan<n2?n 不成立,
對(duì)于D,當(dāng)n=1時(shí),由a1∈(1,2),顯然a1<12+1=2恒成立,
假設(shè)當(dāng)n=k時(shí),a1+2a2+?+kak<k2+k成立,
則當(dāng)n=k+1時(shí),則a1+2a2+?+kak+(k+1)ak+1<k2+k+(k+1)ak+1
<k2+k+2(k+1)=(k+1)2+(k+1),
故a1+2a2+?+nan<n2+n 恒成立.
故選:D.
8.已知數(shù)列{an}滿(mǎn)足a1=1,an∈Z,且an+1﹣an﹣1<3n+12,an+2﹣an>3n+1?12,則a2021=(  )
A.32022?18 B.32021?18 C.32020?18 D.32019?18
【分析】將an+1﹣an﹣1<3n+12其中的n換為n+1,結(jié)合an∈Z,可得an+2﹣an=3n+1,應(yīng)用累加法和等比數(shù)列的求和公式,計(jì)算可得所求值.
【解答】解:由an+1﹣an﹣1<3n+12,可得an+2﹣an<3n+1+12,
又an+2﹣an>3n+1?12,a1=1,an∈Z,
可得an+2﹣an=3n+1,
則a3﹣a1=32,a5﹣a3=34,…,a2021﹣a2019=32020,
相加可得a2021﹣a1=32+34+…+32020=9(1?32020)1?9,
則a2021=32022?18,
故選:A.
9.公比為2的等比數(shù)列{an}中存在兩項(xiàng)am,an,滿(mǎn)足aman=32a12,則1m+4n的最小值為( ?。?br /> A.97 B.53 C.43 D.1310
【分析】利用等比數(shù)列的通項(xiàng)公式,轉(zhuǎn)化求解m、n的方程,利用基本不等式求解表達(dá)式的最小值即可.
【解答】解:公比為2的等比數(shù)列{an}中存在兩項(xiàng)am,an,滿(mǎn)足aman=32a12,
可得:a1?2m﹣1?a1?2n﹣1=32a12,可得m+n﹣2=5,
所以m+n=7,
則1m+4n=(1m+4n)×17(m+n)=17×(5+nm+4mn)≥17×(5+2nm?4mn)=97,
當(dāng)且僅當(dāng)n=2m,并且m+n=7時(shí),取等號(hào),但是m,n∈N,
所以m=2,n=4時(shí),表達(dá)式的值為:12+44=32,m=3,n=4時(shí),表達(dá)式的值為:43,
m=2,n=5時(shí),表達(dá)式的值為:1310.
表達(dá)式的最小值:1310.
故選:D.
10.已知數(shù)列{an}的前n項(xiàng)和為Sn,an=2n22n+3?9?2n+1+9,n∈N?,則使不等式|Sn?12|<12019成立的最小正整數(shù)n的值為( ?。?br /> A.11 B.10 C.9 D.8
【分析】化簡(jiǎn)an=2n22n+3?9?2n+1+9=12?(12n+1?3?12n+2?3),然后求解數(shù)列的和,即可證明不等式.
【解答】解:因?yàn)閍n=2n22n+3?9?2n+1+9
=12?2n+1(2n+1?3)(2n+2?3)
=12?(2n+2?3)?(2n+1?3)(2n+1?3)(2n+2?3)
=12?(12n+1?3?12n+2?3),
所以Sn=a1+a2+…+an
=12?(122?3?123?3+123?3?124?3+?+12n+1?3?12n+2?3)
=12×(122?3?12n+2?3)=12?12n+3?6,
則|Sn?12|=12n+3?6<12019,
即2n+3>2025,因?yàn)?10=1024<2025,211=2048>2025,
所以n+3≥11,即n≥8,故使不等式成立的最小正整數(shù)n的值為8,
故選:D.
二.填空題(共8小題)
11.設(shè)數(shù)列{an}滿(mǎn)足a4=18,且對(duì)任意的正整數(shù)n,滿(mǎn)足an+2﹣an≤3n,an+4﹣an≥10×3n,則a2016= 81504?808?。?br /> 【分析】對(duì)任意的正整數(shù)n,滿(mǎn)足an+2﹣an≤3n,可得an+4﹣an+2≤3n+2,an+4﹣an≤10×3n,又an+4﹣an≥10×3n,則an+4﹣an=10×3n,利用“累加求和”方法即可得出.
【解答】解:∵對(duì)任意的正整數(shù)n,滿(mǎn)足an+2﹣an≤3n,∴an+4﹣an+2≤3n+2.
∴an+4﹣an≤10×3n,
又an+4﹣an≥10×3n,則an+4﹣an=10×3n,
∴a8﹣a4=10×34,a12﹣a8=10×38,…,a2016﹣a2012=10×32012.
∴a2016﹣a4=10×(34+38+…+32012)=10×81(81503?1)81?1=81(81503?1)8.
∴a2016=a4+81(81503?1)8=81504?808.
故答案為:81504?808.
12.已知數(shù)列{an}的前n項(xiàng)和Sn=2an?2n+1,若不等式2n2﹣n﹣3<(5﹣λ)an對(duì)任意n∈N*恒成立,則λ的取值范圍為 ?。ī仭?,378)?。?br /> 【分析】求出數(shù)列的首項(xiàng),利用數(shù)列的遞推關(guān)系式,結(jié)合等差數(shù)列的定義可得數(shù)列{an2n}是以2為首項(xiàng),1為公差的等差數(shù)列,求出數(shù)列的通項(xiàng)公式,化簡(jiǎn)2n2﹣n﹣3<(5﹣λ)an,得到λ的表達(dá)式,利用數(shù)列的單調(diào)性求解可得λ的取值范圍.
【解答】解:當(dāng)n=1時(shí),有a1=S1=2a1?22,得a1=4,
當(dāng)n≥2時(shí),Sn=2an?2n+1,Sn?1=2an?1?2n,
兩式相減得an=2an?2an?1?2n,即an=2an?1+2n,
∴an2n?an?12n?1=2n2n=1,
又a121=2,∴數(shù)列{an2n}是以2為首項(xiàng),1為公差的等差數(shù)列.
∴an2n=2+(n?1)×1=n+1,則an=(n+1)?2n,
不等式2n2﹣n﹣3<(5﹣λ)an等價(jià)于5﹣λ>2n2?n?3(n+1)?2n=2n?32n,
記bn=2n?32n,n≥2時(shí),bn+1bn=2n?12n+12n?32n=2n?14n?6,
∴當(dāng)n≥3時(shí),bn+1bn<1,則(bn)max=b3=38,
∴5﹣λ>38,即λ<5?38=378,
∴λ的取值范圍是:(﹣∞,378).
故答案為:(﹣∞,378).
13.在數(shù)列{an}中,a1=1,Sn為{an}的前n項(xiàng)和,關(guān)于x的方程x2﹣an+1cosx+an+1=0有唯一的解.則:
(1)an=   ;
(2)若不等式2Sn+18≥kan,對(duì)任意的n∈N*恒成立,則實(shí)數(shù)k的取值范圍為?。ī仭蓿?92]?。?br /> 【分析】(1)設(shè)f(x)=x2﹣an+1cosx+an+1,可得f(x)為偶函數(shù),由關(guān)于x的方程x2﹣an+1cosx+an+1=0有唯一的解,可得an+1﹣an=1,由等差數(shù)列通項(xiàng)公式即可求得an;
(2)不等式恒成立等價(jià)于k≤n+18n+1恒成立,令cn=n+18n+1,求得其最小值即可.
【解答】解:(1)設(shè)f(x)=x2﹣an+1cosx+an+1,則f(x)為偶函數(shù),
由關(guān)于x的方程x2﹣an+1cosx+an+1=0有唯一的解,知x=0是該方程的唯一解,
則有an+1﹣an=1,所以數(shù)列{an}為等差數(shù)列,
易求an=n.
(2)由(1)可得Sn=n(n+1)2,由2Sn+18≥kan,可得n2+n+18≥kn,則有k≤n+18n+1恒成立,
令cn=n+18n+1,由函數(shù)f(x)=x+18x+1(x∈R+)在x=32時(shí)取得最小值,
而192=c4<c5=485,從而得k≤192,
即k的取值范圍為(﹣∞,192].
14.已知數(shù)列{an}滿(mǎn)足:a1=1,an+1=an+2,若1a1a2+1a2a3+???+1anan+1≤10092019,則an= 2n﹣1 ,n的最大值為 1009?。?br /> 【分析】根據(jù)條件a1=1,an+1=an+2,可知該數(shù)列為首項(xiàng)為1,公差為2的等差數(shù)列,所以得到an=2n﹣1(n∈N*);根據(jù)1a1a2+1a2a3+???+1anan+1≤10092019分析利用裂項(xiàng)相消法求和;
∴anan+1=(2n﹣1)(2n+1),1anan+1=12(12n?1?12n+1),求和后不等式的左邊即為12(1?12n+1),結(jié)合原不等式即可得n≤1009,所以n的最大值為1009.
【解答】解:∵數(shù)列{an}滿(mǎn)足:a1=1,an+1=an+2
∴an+1﹣an=2,∴數(shù)列{an}是首項(xiàng)為1,公差為2的等差數(shù)列;∴an=2n﹣1(n∈N*)
∴anan+1=(2n﹣1)(2n+1),1anan+1=12(12n?1?12n+1)
∴1a1a2+1a2a3+???+1anan+1=12(1?13+13?15+15?17+?+12n?1+12n+1)
=12(1?12n+1)≤10092019
由12(1?12n+1)≤10092019,解得n≤1009
故答案為:an=2n﹣1,n的最大值為1009.
15.已知數(shù)列{an}與{bn}滿(mǎn)足an+1﹣an=2(bn+1﹣bn),{bn}的前n項(xiàng)和為Bn,若對(duì)任意n∈N,都有an=bn及b2a1a2+b3a2a3+b4a3a4+?+bn+1anan+1<13成立,則正實(shí)數(shù)b1的取值范圍是 [3,+∞) .
【分析】推導(dǎo)出bn+1=2bn,從而{bn}是等比數(shù)列,公比為2,進(jìn)崦an+1﹣an=2(bn+1﹣bn)=bn+1,推導(dǎo)出bn+1anan+1=an+1?ananan+1=1an?1an+1,從而b2a1a2+b3a2a3+b4a3a4+?+bn+1anan+1=1a1?1an+1,進(jìn)而1b1≤13,由此能求出正實(shí)數(shù) b1的取值范圍.
【解答】解:∵數(shù)列{an} 與{bn} 滿(mǎn)足 an+1﹣an=2(bn+1﹣bn),{bn} 的前 n 項(xiàng)和為 Bn,
∴bn+1=2(bn+1﹣bn),∴bn+1=2bn,
∴{bn}是等比數(shù)列,公比為2,
∴an+1﹣an=2(bn+1﹣bn)=2(bn+1?12bn+1)=bn+1,
∴bn+1anan+1=an+1?ananan+1=1an?1an+1,
∴b2a1a2+b3a2a3+b4a3a4+?+bn+1anan+1
=1a1?1a2+1a2?1a3+?+1an?1an+1=1a1?1an+1,
∵an=bn=b1(1+2+…+2n﹣1)=b1(2n﹣1),
∴1b1?1bn(2n+1?1)<13對(duì)任意 n∈N恒成立,
則1b1≤13,
則由1b1>0,得b1≥3.
故正實(shí)數(shù) b1的取值范圍是[3,+∞).
故答案為:[3,+∞).
16.已知等比數(shù)列{an}的前n項(xiàng)和為Sn,且Sn=m﹣25﹣n,則a1a2…an的最大值為 1024?。?br /> 【分析】根據(jù)題意,有an=Sn﹣Sn﹣1可得等比數(shù)列{an}的通項(xiàng)公式,由此分析可得an>1和an<1的n的取值范圍,據(jù)此分析可得答案.
【解答】解:根據(jù)題意,等比數(shù)列{an}中,Sn=m﹣25﹣n,
當(dāng)n≥2時(shí),有an=Sn﹣Sn﹣1=(m﹣25﹣n)﹣(m﹣26﹣n)=12n?5,
即等比數(shù)列{an}的通項(xiàng)公式為an=12n?5,
故當(dāng)1≤n≤4時(shí),an>1,當(dāng)n=5時(shí),an=1,當(dāng)n≥6時(shí),an<1,
故當(dāng)n=4或5時(shí),a1a2…an取得最大值,且其最大值為a1a2…a5=24×23×22×21=210=1024,
故答案為:1024.
17.在數(shù)列{an}中,若a1=1,an?an+1=(13)n?2,則滿(mǎn)足不等式1a1+1a2+1a3+?+1a2n+1a2n+1<200的正整數(shù)n的最大值為 4 .
【分析】an?an+1=(13)n?2,所以an+1?an+2=(13)n?1,兩式相除得:an+2an=13,由a1=1求出a2=3,所以數(shù)列{1a2n?1}是首項(xiàng)為1,公比為3的等比數(shù)列,數(shù)列{1a2n}是首項(xiàng)為13,公比為3的等比數(shù)列,利用等比數(shù)列的前n相和公式即可求解.
【解答】解:∵an?an+1=(13)n?2,∴an+1?an+2=(13)n?1,
兩式相除得:an+2an=13,
∵a1=1,∴a1?a2=3,∴a2=3,
∴數(shù)列{1a2n?1}是首項(xiàng)為1,公比為3的等比數(shù)列,數(shù)列{1a2n}是首項(xiàng)為13,公比為3的等比數(shù)列,
∴1a1+1a2+1a3+??+1a2n+1a2n+1=1?3n+11?3+13(1?3n)1?3=5×3n?23<200,
∴3n<6025=120.4,
∴正整數(shù)n的最大值為4,
故答案為:4.
18.設(shè)公差不為0的等差數(shù)列{an}的前n項(xiàng)和為Sn.若數(shù)列{an}滿(mǎn)足:存在三個(gè)不同的正整數(shù)r,s,t,使得ar,as,at成等比數(shù)列,a2r,a2s,a2t也成等比數(shù)列,則990S1+Snan的最小值為 45?。?br /> 【分析】根據(jù)題意,設(shè)an=pn+q,由等比數(shù)列的性質(zhì)可得(pr+q)(pt+q)=(ps+q)2(2pr+q)(2pt+q)=(2ps+q)2,變形可得q=0,然后得到990S1+Snan=990n+n2+12,結(jié)合基本不等式的性質(zhì),可得答案.
【解答】解:根據(jù)題意,數(shù)列{an}為等差數(shù)列,設(shè)an=pn+q,
若存在三個(gè)不同的正整數(shù)r,s,t,使得ar,as,at成等比數(shù)列,a2r,a2s,a2t也成等比數(shù)列,
則有(pr+q)(pt+q)=(ps+q)2(2pr+q)(2pt+q)=(2ps+q)2,即p2rt+2pq(t+r)=p2s2+2pqs①4p2rt+4pq(t+r)=4p2s2+4pqs②
聯(lián)立①②,變形可得p2rt=p2s2,
又由等差數(shù)列{an}的公差不為0,即p≠0,則有rt=s2,
代入①式可得pq(r+t)=2pqs,
又由r,s,t互不相等且rt=s2,則r+t≠2s,必有q=0,則an=pn,
所以S1=a1=p,Sn=(a1+an)×n2=n(n+1)p2,
故990S1+Snan=990p+n(n+1)2pn=990n+n2+12,
設(shè)f(n)=990n+n2+12,
則f(n)=990n+n2+12≥2990n×n2+12=2445+12,
當(dāng)且僅當(dāng)n2=1980時(shí)等號(hào)成立,此時(shí)n不是正整數(shù),不符合題意,
而44<1980<45,
所以f(44)=99044+442+12=45,f(45)=99045+452+12=45,
則有f(45)=f(44),即990S1+Snan的最小值為45,
故答案為:45.
三.解答題(共9小題)
19.已知數(shù)列{an}滿(mǎn)足0<a1<1,an+1=an﹣ln(1+an),n∈N*.
(1)證明:0<an<1;
(2)證明:2an+1<an2;
(3)若a1=12,記數(shù)列{an}的前n項(xiàng)和為Sn,證明:Sn<34.
【分析】(1)先證明ln(1+x)<x在x∈(0,1)內(nèi)恒成立,然后利用數(shù)學(xué)歸納法的證明步驟證明:0<an<1;
(2)要證2aa+1<an2,即證an2+2ln(1+an)﹣2an>0,其中0<an+1<an<1,構(gòu)造函數(shù),利用導(dǎo)函數(shù)的符號(hào)判斷函數(shù)的單調(diào)性,證明即可.
(3)利用放縮法證明an<12n+1,然后利用數(shù)列求和,證明求解即可.
【解答】證明:(1)先證明ln(1+x)<x在x∈(0,1)內(nèi)恒成立 …………….(1分)
再用數(shù)學(xué)歸納法證明0<an<1,
①因?yàn)?<a1<1,所以0<ln(1+a1)<a1,由a2=a1﹣ln(1+a1),知0<a2<1;
②假設(shè)當(dāng)n=k時(shí),0<ak<1 (k∈N?),
則當(dāng)n=k+1時(shí),因?yàn)?<ak<1,所以0<ln(1+ak)<ak,
由ak+1=ak﹣ln(1+ak),k∈N*.得0<an+1<1,
綜上由①②知0<an<1對(duì)一切n∈N?恒成立; (5分)
(2)要證2aa+1<an2,即證an2+2ln(1+an)﹣2an>0,其中0<an+1<an<1,
令f(x)=x2+2ln(1+x)﹣2x(0<x<1),
則f′(x)=2x+21+x?2=2x21+x>0,
即f(x)在(0,1)上遞增,從而f(an)>f(0)=0,
即an2+2ln(1+an)﹣2an>0,得證; (9分)
(3)由(1)(2)知,an<12an﹣12<12(12an?22)2
<123(12an?32)2n?1=127an?323<122n?1?1a12n?1,
∵n>2,∴2n﹣1≥2 又∵0<a1<1,∴a12n?1≤a12=14,
∴an<122n?1?1?14=122n?1+1
由2n﹣1≥n(n≥2)可得an<12n+1,(13分)
從而Sn<12+(123+124+?+12n+1)=12+14(1?12n?1)<12+14=34.(n≥2).
又n=1時(shí),S1也滿(mǎn)足,所以Sn<34.(15分)
20.設(shè)數(shù)列{an}的前n項(xiàng)和為Sn,已知a1=1,2Snn=an+1?13n2?n?23,n∈N*.
(1)求a2的值;
(2)求數(shù)列{an}的通項(xiàng)公式;
(3)證明:對(duì)一切正整數(shù)n,有1a1+1a2+?+1an<74.
【分析】(1)利用已知a1=1,2Snn=an+1?13n2?n?23,n∈N*.令n=1即可求出;
(2)利用an=Sn﹣Sn﹣1(n≥2)即可得到nan+1=(n+1)an+n(n+1),可化為an+1n+1=ann+1,an+1n+1?ann=1.再利用等差數(shù)列的通項(xiàng)公式即可得出;
(3)利用(2),通過(guò)放縮法1an=1n2<1(n?1)n=1n?1?1n(n≥2)即可證明.
【解答】解:(1)當(dāng)n=1時(shí),2S11=2a1=a2?13?1?23,解得a2=4
(2)2Sn=nan+1?13n3?n2?23n①
當(dāng)n≥2時(shí),2Sn?1=(n?1)an?13(n?1)3?(n?1)2?23(n?1)②
①﹣②得2an=nan+1?(n?1)an?n2?n
整理得nan+1=(n+1)an+n(n+1),即an+1n+1=ann+1,an+1n+1?ann=1
當(dāng)n=1時(shí),a22?a11=2?1=1
所以數(shù)列{ann}是以1為首項(xiàng),1為公差的等差數(shù)列
所以ann=n,即an=n2
所以數(shù)列{an}的通項(xiàng)公式為an=n2,n∈N*
(3)因?yàn)?an=1n2<1(n?1)n=1n?1?1n(n≥2)
所以1a1+1a2+?+1an=112+122+132+?+1n2
<1+14+(12?13)+(13?14)+?+(1n?1?1n)
=1+14+12?1n=74?1n<74.
當(dāng)n=1時(shí),1a1=1<74成立,
故對(duì)一切正整數(shù)n,有1a1+1a2+?+1an<74.
21.在正項(xiàng)數(shù)列{an}中,已知1≤a1≤11,an+12=133﹣12an,n∈N*.
(Ⅰ)求證:1≤an≤11;
(Ⅱ)設(shè)bn=n(a2n﹣1+a2n),Sn表示數(shù)列{bn}前n項(xiàng)和,求證:Sn≥6n(n+1);
(Ⅲ)若a1=8,設(shè)cn=a2n﹣1﹣a2n,Tn表示數(shù)列{cn}前n項(xiàng)和.
(i)比較an與7的大??;
(ii)求證:Tn<13.
【分析】(I)利用數(shù)學(xué)歸納法即可證明.
(Ⅱ)由a2n﹣1+a2n=?112a2n2+a2n+13312=?112(a2n?6)2+16912,根據(jù)1≤a2n≤11,可得a2n﹣1+a2n≥12,bn=n(a2n﹣1+a2n)≥12n,利用求和公式等即可證明.
(III)(i)由a1=8,可得a22=133﹣96=37,解得a2,a1>7,a2<7.由an+12?72=﹣12(an﹣7),可得(an+1﹣7)(an﹣7)<0,可得a2n﹣1>7>a2n.再利用條件可得數(shù)列{a2n﹣1}與數(shù)列{a2n}的單調(diào)性即可得出結(jié)論.
(ii)Tn=c1+c2+……+cn=a1﹣7+7﹣a2+……+a2n﹣1﹣7+7﹣a2n=|a1﹣7|+|a2﹣7|+……+|a2n﹣7|,利用|a2n?7||a2n?1?7|=12a2n+7≤12a2+7=127+37<1213,且a1﹣7=1.再利用求和公式結(jié)論得出.
【解答】證明:(I)(i)n=1時(shí),1≤a1≤11;
(ii)假設(shè)n=k時(shí),有1≤ak≤11成立,
則n=k+1時(shí),∵1≤133﹣12ak≤121,∴1≤ak+12≤121.
∵an>0,∴1≤ak+1≤11成立.
綜上可得:1≤an≤11.
(Ⅱ)∵a2n﹣1+a2n=?112a2n2+a2n+13312=?112(a2n?6)2+16912,
∵1≤a2n≤11,
∴a2n﹣1+a2n≥12,
∴bn=n(a2n﹣1+a2n)≥12n,
∴Sn=b1+b2+……+bn≥12(1+2+……+n)=12×n(1+n)2=6n(n+1).
∴Sn≥6n(n+1).
(III)(i)∵a1=8,∴a22=133﹣96=37,∴a2=37,∴a1>7,a2<7.
由an+12?72=133﹣72﹣12an=84﹣12an=﹣12(an﹣7),
∴(an+1﹣7)(an﹣7)<0,
∴a2n﹣1>7>a2n.
a2n+12=133﹣12a2n,a2n2=133﹣12a2n﹣1,
∴a2n+12?a2n2=?12(a2n﹣a2n﹣1),即a2n+12=a2n2?12(a2n﹣a2n﹣1),
∴a2n+12?a2n?12=a2n2?a2n?12?12(a2n﹣a2n﹣1)=(a2n﹣a2n﹣1)(a2n+a2n﹣1﹣12)<0,
同理可得:a2n2?a2n?22=(a2n﹣1﹣a2n﹣2)(a2n﹣1+a2n﹣2﹣12)>0,
綜上可得:數(shù)列{a2n﹣1}單調(diào)遞減,即a2n﹣1>a2n+1>7.
數(shù)列{a2n}單調(diào)遞增,即a2n<a2n+2<7.
(ii)Tn=c1+c2+……+cn
=a1﹣7+7﹣a2+……+a2n﹣1﹣7+7﹣a2n
=|a1﹣7|+|a2﹣7|+……+|a2n﹣7|,
∵|a2n?7||a2n?1?7|=12a2n+7≤12a2+7=127+37<1213,且a1﹣7=1.
∴Tn≤1+1×1213+??+(1213)2n?1=1?(1213)2n1?1213<11?1213=13.
22.已知數(shù)列{bn}滿(mǎn)足Sn+bn=n+132,其中Sn為數(shù)列{bn}的前n項(xiàng)和.
(Ⅰ)求證數(shù)列{bn?12}是等比數(shù)列,并求數(shù)列{bn}的通項(xiàng)公式;
(Ⅱ)如果對(duì)任意n∈N*,不等式12k12+n?2Sn≥2n﹣5恒成立,求實(shí)數(shù)k的取值范圍.
【分析】(Ⅰ)求出b1=72.推出bn?12=12(bn﹣1?12),即可證明數(shù)列{bn?12}是首項(xiàng)為b1?12=3,公比為12的等比數(shù)列,然后求解通項(xiàng)公式.
(Ⅱ)求出Sn=n+122?3(12)n﹣1,通過(guò)不等式12k12+n?2Sn≥2n﹣5,化簡(jiǎn)得k≥(2n?52n)max,對(duì)任意n∈N*恒成立,設(shè)cn=2n?52n,說(shuō)明{cn}為單調(diào)遞減數(shù)列,轉(zhuǎn)化求解即可.
【解答】解:(Ⅰ)證明:當(dāng)n=1時(shí),2b1=7,b1=72.(1分)
當(dāng)n≥2時(shí),Sn+bn=n+132,①
Sn﹣1+bn﹣1=(n?1)+132,②
由①﹣②得2bn﹣bn﹣1=12,
所以bn?12=12(bn﹣1?12),(4分)
所以數(shù)列{bn?12}是首項(xiàng)為b1?12=3,公比為12的等比數(shù)列,
所以bn?12=(b1?12)?(12)n?1=3?(12)n?1,
即bn=3?(12)n﹣1+12.(6分)
(Ⅱ)由題意及(Ⅰ)得:
Sn=n+132?bn=n+132?3(12)n﹣1?12=n+122?3(12)n﹣1.(7分)
不等式12k12+n?2Sn≥2n﹣5,
化簡(jiǎn)得k≥(2n?52n)max,對(duì)任意n∈N*恒成立.(8分)
設(shè)cn=2n?52n,則cn+1﹣cn=2n?32n+1?2n?52n=?2n+72n+1.
當(dāng)n≥3.5時(shí),cn+1≤cn,{cn}為單調(diào)遞減數(shù)列,
當(dāng)1≤n<3.5時(shí),cn+1>cn,cn為單調(diào)遞增數(shù)列,(10分)
所以n=4時(shí),cn取得最大值316,(11分)
所以,要使k≥2n?52n對(duì)任意n∈N*恒成立,k≥316.(12分)
23.已知{an}是各項(xiàng)均為正數(shù)的等比數(shù)列,且滿(mǎn)足a1+a2=3(1a1+1a2),a3+a4+a5=729(1a3+1a4+1a5),等差數(shù)列{bn}滿(mǎn)足b3=3,b5=9.
(Ⅰ)分別求數(shù)列{an},{bn}的通項(xiàng)公式;
(Ⅱ)記數(shù)列{an}的前n項(xiàng)和為Sn,若對(duì)任意的n∈N*,(Sn+12)?k≥bn恒成立,求實(shí)數(shù)k的取值范圍.
【分析】(Ⅰ)根據(jù)等差數(shù)列和等比數(shù)列的通項(xiàng)公式,以及題中已知條件,可列出方程組求解,即可得數(shù)列{an},{bn}的通項(xiàng)公式;
(Ⅱ)由(Ⅰ)可得數(shù)列{an}的前n項(xiàng)和為Sn,根據(jù)題意,可得k≥6n?123n對(duì)n∈N*恒成立,令cn=6n?123n,通過(guò)cn﹣cn﹣1的值的正負(fù),即可判斷函數(shù)cn的單調(diào)性,進(jìn)而求得c=3時(shí),函數(shù)cn取得最大值,即k≥29.
【解答】解:(Ⅰ)設(shè)正數(shù)等比數(shù)列{an}的公比為q,
由題意得a1(1+q)=3a1q(1+q)a1q2(1+q+q2)=729a1q4(1+q+q2)?a12q=3a12q6=729?a1=1q=3,
∴an=3n?1,
又設(shè)等差數(shù)列{bn}的公差為d,
由題意得b5﹣b3=2d=6,∴d=3,
∴bn=3+(n﹣3)×3=3n﹣6;
(Ⅱ)由(Ⅰ)得Sn=a1(1?qn)1?q=1?3n1?3=3n?12,
∴(Sn+12)?k≥bn恒成立,即(3n?12+12)k≥3n﹣6對(duì)n∈N*恒成立,
∴k≥6n?123n對(duì)n∈N*恒成立,
令cn=6n?123n,則cn?cn?1=14?4n3n?1,
當(dāng)n≤3時(shí),cn>cn﹣1,
當(dāng)n≥4時(shí),cn<cn﹣1,
∴(cn)max=c3=29,
即k≥29.
24.已知數(shù)列{an}中,a1=1,an+1=anan+3(n∈N*).
(Ⅰ)求證:{1an+12}是等比數(shù)列,并求{an}的通項(xiàng)公式an;
(Ⅱ)設(shè)bn=(3n﹣1)?n2n?an,記其前n項(xiàng)和為T(mén)n,若不等式2n﹣1λ<2n﹣1Tn+n對(duì)一切n∈N*恒成立對(duì)一切n∈N*恒成立,求λ的取值范圍.
【分析】(Ⅰ)由已知得1an+1+12=3(1an+12),由此能證明{1an+12}是以32為首項(xiàng),3為公比的等比數(shù)列,從而得到an=23n?1.
(Ⅱ)由bn=(3n﹣1)?n2n?an=n2n?1,利用錯(cuò)位相減法能求出Tn=4?n+22n?1,由此能求出不等式2n﹣1λ<2n﹣1Tn+n對(duì)一切n∈N*恒成立的λ的取值范圍.
【解答】(Ⅰ)證明:∵數(shù)列{an}中,a1=1,an+1=anan+3(n∈N*),
∴1an+1+12=3(1an+12),
又1a1+12=32,∴{1an+12}是以32為首項(xiàng),3為公比的等比數(shù)列,
∴1an+12=32×3n?1=3n2,
∴an=23n?1.

(Ⅱ)解:∵bn=(3n﹣1)?n2n?an=n2n?1,
∴Tn=1×120+2×12+3×122+?+n×12n?1,①
12Tn=1×12+2×122+3×123+?+n×12n,②
①﹣②,得12Tn=120+12+122+?+12n?1?n2n
=1?12n1?12?n2n
=2?n+22n,
∴Tn=4?n+22n?1,
∵不等式2n﹣1λ<2n﹣1Tn+n對(duì)一切n∈N*恒成立,
∴λ<Tn+n2n?1對(duì)一切n∈N*恒成立,
∴λ<4?12n?2對(duì)一切n∈N*恒成立,
設(shè)g(n)=4?12n?2,則g(n)是遞增函數(shù),
∴λ<g(1)=2.∴λ<2.
25.設(shè)各項(xiàng)均為正數(shù)的數(shù)列{an}的前n項(xiàng)和為Sn,已知數(shù)列{Sn}是首項(xiàng)為1,公差為1的等差數(shù)列.
(Ⅰ) 求數(shù)列{an}的通項(xiàng)公式;
(Ⅱ)令bn=1anS2n+1+an+1S2n?1,若不等式b1+b2+b3+…+bn≥m2n+1+1對(duì)任意n∈N*都成立,求實(shí)數(shù)m的取值范圍.
【分析】(Ⅰ)利用等差數(shù)列通項(xiàng)公式,推出前n項(xiàng)和,然后求解數(shù)列的通項(xiàng)公式.
(Ⅱ)化簡(jiǎn)bn=1anS2n+1+an+1S2n?1,求出數(shù)列的和,然后求出m的不等式,推出結(jié)果即可.
【解答】解:(Ⅰ)∵數(shù)列{Sn}是首項(xiàng)為1,公差為1的等差數(shù)列,
∴Sn=1+(n?1)=n.∴Sn=n2.
當(dāng)n=1時(shí),a1=S1=1; 當(dāng)n≥2時(shí),an=Sn﹣Sn﹣1=n2﹣(n﹣1)2=2n﹣1.
又a1=1適合上式.∴an=2n﹣1.…(4分)
(Ⅱ)bn=1anS2n+1+an+1S2n?1=1(2n+1)2n?1+(2n?1)2n+1=1(2n+1)(2n?1)(2n+1+2n?1)=2n+1?2n?12(2n+1)(2n?1)=12(12n?1?12n+1),
∴b1+b2+…+bn=12(1?13)+12(13?15)+?+12(12n?1?12n+1)
=12(1?12n+1)=2n+1?122n+1.
∴2n+1?122n+1≥m2n+1+1對(duì)任意n∈N*都成立,
得m≤(2n+1?1)(2n+1+1)22n+1=n2n+1對(duì)任意n∈N*都成立.
令cn=n2n+1,則cn+1cn=(n+1)2n+1n2n+3=2n3+5n2+4n+12n3+3n2>1.
∴cn+1>cn.∴cn>cn?1>?>c1=33.∴m≤33.
∴實(shí)數(shù)m的取值范圍為(?∞,33].…(10分)
26.已知數(shù)列{an}滿(mǎn)足a2=?17,an=an?1(?1)nan?1?2(n≥2,n∈N).
(1)求a1的值;
(2)求證:數(shù)列{1an+(﹣1)n}是等比數(shù)列;
(3)設(shè)cn=ansin(2n?1)π2,數(shù)列{cn}的前n項(xiàng)和為T(mén)n.求證:對(duì)任意的n∈N*,Tn<23.
【分析】(1)利用遞推式和已知即可得出;
(2)兩邊取倒數(shù),再變形和利用等比數(shù)列的定義和通項(xiàng)公式,即可得到結(jié)論.
(3)利用放縮法和等比數(shù)列的前n項(xiàng)和公式即可得出結(jié)論.
【解答】(1)解:由a2=a1a1?2=?17,解得a1=14 …(2分)
(2)證明:∵an=an?1(?1)nan?1?2,
∴1an+(﹣1)n=﹣2[1an?1+(﹣1)n﹣1],
∵1a1?1=3≠0,…(6分)
∴數(shù)列{1an+(﹣1)n}是以3為首項(xiàng),公比為﹣2的等比數(shù)列.…(7分)
(3)解:由(2)得1an+(﹣1)n=3?(﹣2)n﹣1.…(8分)
∴1an=3?(﹣2)n﹣1﹣(﹣1)n,
∴an=13?(?2)n?1?(?1)n,…(10分)
∴cn=ansin(2n?1)π2=13?(?2)n?1?(?1)n?(﹣1)n﹣1=13?2n?1+1<13?2n?1.…(12分)
∴Tn<13[1?(12)n]1?12=23[1?(12)n]<23.…(14分)
27.已知數(shù)列{an}滿(mǎn)足:anan﹣1+2an﹣an﹣1=0,(n≥2,n∈N),a1=1,前n項(xiàng)和為Sn的數(shù)列{bn}滿(mǎn)足:b1=1,bn=2an?anan?11?2anan?1(n≥2,n∈N),又cn=Sn?1bn(n≥2,n∈N).
(1)求數(shù)列{an}的通項(xiàng)公式;
(2)證明:2≤(1+1c2)(1+1c3)?(1+1cn)<83(n≥2,n∈N).
【分析】(1)由題意anan﹣1+2an﹣an﹣1=0,變形可得1an=2×1an?1+1?1an+1=2(1an?1+1),即得數(shù)列{1an+1}是等比數(shù)列,即可求得結(jié)論;
(2)由題意可得1+1cn=1+bnSn?1=Sn?1+bnSn?1=SnSn?1(n≥2,n∈N),故只需證2≤Sn<83,故利用放縮法求得sn的范圍,即可得出結(jié)論.
【解答】解:(1)由條件得anan﹣1+2an﹣an﹣1=0?an﹣1=2an+anan﹣1,易知an≠0,兩邊同除以anan﹣1得1an=2×1an?1+1?1an+1=2(1an?1+1),
又1a1+1=2,故1an+1=2n?an=12n?1(n∈N*),
(2)因?yàn)椋?+1cn=1+bnSn?1=Sn?1+bnSn?1=SnSn?1(n≥2,n∈N),
所以(1+1c2)(1+1c3)?(1+1cn)=S2S1×S3S2×?×Sn?1Sn?2×SnSn?1=SnS1=Sn,
故只需證2≤Sn<83,
由條件bn=22n?1?12n?1×12n?1?11?2×12n?1×12n?1?1=2n?3(2n?1)(2n?1?1)?2<2n?1(2n?1)(2n?1?1)<2n(2n?1)(2n?1?1)=2(12n?1?1?12n?1)(n≥2,n∈N)
一方面:當(dāng)n=2時(shí)S2=2<83
當(dāng)n≥3,n∈N時(shí),Sn=b1+b2+…+bn≤1+1+2(122?1?123?1)+?+2(12n?1?1?12n?1)=2+23?12n?1<83,
另一方面:當(dāng)n≥2,n∈N時(shí),bn>0所以Sn=b1+b2+…+bn≥1+1=2
所以當(dāng)n≥2,n∈N時(shí)2≤(1+1c2)(1+1c3)?(1+1cn)<83.

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