《2019高考數(shù)學(xué)一輪復(fù)習(xí) 第6章 數(shù)列 專題研究3 數(shù)列的綜合應(yīng)用練習(xí) 理.doc》由會員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《2019高考數(shù)學(xué)一輪復(fù)習(xí) 第6章 數(shù)列 專題研究3 數(shù)列的綜合應(yīng)用練習(xí) 理.doc(12頁珍藏版)》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
專題研究3 數(shù)列的綜合應(yīng)用
第一次作業(yè)
1.設(shè){an}是首項為a1,公差為-1的等差數(shù)列,Sn為其前n項和,若S1,S2,S4成等比數(shù)列,則a1=( )
A.2 B.-2
C. D.-
答案 D
解析 S1=a1,S2=a1+a2=2a1-1,S4=4a1-6.
∵S22=S1S4,∴(2a1-1)2=a1(4a1-6).
∴4a12-4a1+1=4a12-6a1?a1=-.
2.(2017山西四校聯(lián)考)已知等比數(shù)列{an}中,各項都是正數(shù),且a1,a3,2a2成等差數(shù)列,則=( )
A.1+ B.1-
C.3+2 D.3-2
答案 C
解析 因為a1,a3,2a2成等差數(shù)列,所以a32=a1+2a2,即a1q2=a1+2a1q,所以q2=1+2q,解得q=1+或q=1-(舍),所以==q2=(1+)2=3+2.
3.已知{an}是等差數(shù)列,a1=15,S5=55,則過點P(3,a2),Q(4,a4)的直線的斜率為( )
A.4 B.
C.-4 D.-
答案 C
解析 S5=5a1+d,所以515+10d=55,即d=-2.所以kPQ==2d=-4.
4.(2016四川)某公司為激勵創(chuàng)新,計劃逐年加大研發(fā)資金投入.若該公司2015年全年投入研發(fā)資金130萬元,在此基礎(chǔ)上,每年投入的研發(fā)資金比上一年增長12%,則該公司全年投入的研發(fā)資金開始超過200萬元的年份是(參考數(shù)據(jù):lg1.12≈0.05,lg1.3≈0.11,lg2≈0.30)( )
A.2018年 B.2019年
C.2020年 D.2021年
答案 B
解析 根據(jù)題意,知每年投入的研發(fā)資金增長的百分率相同,所以,從2015年起,每年投入的研發(fā)資金組成一個等比數(shù)列{an},其中,首項a1=130,公比q=1+12%=1.12,所以an=1301.12n-1.由1301.12n-1>200,兩邊同時取對數(shù),得n-1>,又≈=3.8,則n>4.8,即a5開始超過200,所以2019年投入的研發(fā)資金開始超過200萬元,故選B.
5.已知各項均不為0的等差數(shù)列{an},滿足2a3-a72+2a11=0,數(shù)列{bn}是等比數(shù)列,且b7=a7,則b6b8=( )
A.2 B.4
C.8 D.16
答案 D
解析 因為{an}為等差數(shù)列,所以a3+a11=2a7,所以已知等式可化為4a7-a72=0,解得a7=4或a7=0(舍去),又{bn}為等比數(shù)列,所以b6b8=b72=a72=16.
6.已知{an},{bn}均為等差數(shù)列,且a2=8,a6=16,b2=4,b6=a6,則由{an},{bn}的公共項組成的新數(shù)列{cn}的通項公式cn=( )
A.3n+4 B.6n+2
C.6n+4 D.2n+2
答案 C
解析 設(shè){an}的公差為d1,{bn}的公差為d2,
則d1===2,d2===3.
∴an=a2+(n-2)2=2n+4,bn=b2+(n-2)3=3n-2.
∴數(shù)列{an}為6,8,10,12,14,16,18,20,22,…,數(shù)列{bn}為1,4,7,10,13,16,19,22,….
∴{cn}是以10為首項,以6為公差的等差數(shù)列.
∴cn=10+(n-1)6=6n+4.
7.(2017重慶巴蜀中學(xué)二診)中國古代數(shù)學(xué)名著《九章算術(shù)》中記載:“今有大夫、不更、簪裊、上造、公士凡五人,共獵得五鹿,欲以爵次分之,問各得幾何?”意思是:今有大夫、不更、簪裊、上造、公士凡五人,他們共獵兒五只鹿,欲按其爵級高低依次遞減相同的量來分配,問各得多少.若五只鹿的鹿肉共500斤,則不更、簪裊、上造這三人共分得鹿肉斤數(shù)為( )
A.200 B.300
C. D.400
答案 B
解析 由題意可知五人分得的鹿肉斤數(shù)成等差數(shù)列,記為a1,a2,a3,a4,a5,則a1+a2+a3+a4+a5=500.由等差數(shù)列的性質(zhì)可得5a3=500,即a3=100,所以a2+a3+a4=3a3=300.
8.(2017河南洛陽期末)已知等差數(shù)列{an}的公差和首項都不等于0,且a2,a4,a8成等比數(shù)列,則=( )
A.2 B.3
C.5 D.6
答案 B
解析 ∵a2,a4,a8成等比數(shù)列,∴a42=a2a8,即(a1+3d)2=(a1+d)(a1+7d),∴a1=d,∴==3.故選B.
9.(2017衡水中學(xué)調(diào)研卷)在1到104之間所有形如2n與形如3n(n∈N*)的數(shù),它們各自之和的差的絕對值為(lg2≈0.301 0)( )
A.1 631 B.6 542
C.15 340 D.17 424
答案 B
解析 由2n<104,得n<≈13.29,故數(shù)列{2n}在1到104之間的項共有13項,它們的和S1==16 382;同理,數(shù)列{3n}在1到104之間的項共有8項,它們的和S2==9 840,∴|S1-S2|=6 542.
10.(2018溫州十校聯(lián)考)設(shè)數(shù)列{an}和{bn}分別是等差數(shù)列與等比數(shù)列,且a1=b1=4,a4=b4=1,則以下結(jié)論正確的是( )
A.a(chǎn)2>b2 B.a(chǎn)3
b5 D.a(chǎn)6>b6
答案 A
解析 設(shè)等差數(shù)列的公差、等比數(shù)列的公比分別為d,q,則由題意得解得則a2-b2=3->3-=0;故選A.
11.數(shù)列{an}是等差數(shù)列,若a1,a3,a4是等比數(shù)列{bn}中的連續(xù)三項,則數(shù)列{bn}的公比為________.
答案 或1
解析 設(shè)數(shù)列{an}的公差為d,由題可知,a32=a1a4,可得(a1+2d)2=a1(a1+3d),整理得(a1+4d)d=0,解得d=0或a1=-4d.當d=0時,等比數(shù)列{bn}的公比為1;當a1=-4d時,a1,a3,a4分別為-4d,-2d,-d,所以等比數(shù)列{bn}的公比為.
12.(2017廣東潮州期末)從盛滿2升純酒精的容器里倒出1升純酒精,然后填滿水,再倒出1升混合溶液后又用水填滿,以此繼續(xù)下去,則至少應(yīng)倒________次后才能使純酒精體積與總?cè)芤旱捏w積之比低于10%.
答案 4
解析 設(shè)開始純酒精體積與總?cè)芤后w積之比為1,操作一次后純酒精體積與總?cè)芤后w積之比a1=,設(shè)操作n次后,純酒精體積與總?cè)芤后w積之比為an,則an+1=an,∴an=a1qn-1=()n,∴()n<,解得n≥4.
13.(2015浙江)已知數(shù)列{an}和{bn}滿足a1=2,b1=1,an+1=2an(n∈N*),b1+b2+b3+…+bn=bn+1-1(n∈N*).
(1)求an與bn;
(2)記數(shù)列{anbn}的前n項和為Tn,求Tn.
答案 (1)an=2n,bn=n (2)Tn=(n-1)2n+1+2
解析 (1)由a1=2,an+1=2an,得an=2n(n∈N*).
由題意知:
當n=1時,b1=b2-1,故b2=2.
n≥2時,b1+b2+…+bn-1=bn-1和原遞推式作差得bn=bn+1-bn,整理得=,所以bn=n(n∈N*).
(2)由①知anbn=n2n,
因此Tn=2+222+323+…+n2n,
2Tn=22+223+324+…+n2n+1,
所以Tn-2Tn=2+22+23+…+2n-n2n+1.
故Tn=(n-1)2n+1+2(n∈N*).
14.(2016四川)已知數(shù)列{an}的首項為1,Sn為數(shù)列{an}的前n項和,Sn+1=qSn+1,其中q>0,n∈N*.
(1)若a2,a3,a2+a3成等差數(shù)列,求數(shù)列{an}的通項公式;
(2)設(shè)雙曲線x2-=1的離心率為en,且e2=2,求e12+e22+…+en2.
答案 (1)an=2n-1(n∈N*) (2)n+(3n-1)
解析 (1)由已知Sn+1=qSn+1,得Sn+2=qSn+1+1,兩式相減得到an+2=qan+1,n≥1.
又由S2=qS1+1得到a2=qa1,
故an+1=qan對所有n≥1都成立.
所以數(shù)列{an}是首項為1,公比為q的等比數(shù)列.
從而an=qn-1.
由a2,a3,a2+a3成等差數(shù)列,可得2a3=a2+a2+a3,
所以a3=2a2,故q=2,
所以an=2n-1(n∈N*).
(2)由(1)可知,an=qn-1.
所以雙曲線x2-=1的離心率en==.
由e2==2解得q=.
所以e12+e22+…+en2=(1+1)+(1+q2)+…+[1+q2(n-1)]=n+[1+q2+…+q2(n-1)]=n+=n+(3n-1).
15.(2018衡水中學(xué)調(diào)研卷)若某地區(qū)2015年人口總數(shù)為45萬,實施“放開二胎”新政策后專家估計人口總數(shù)將發(fā)生如下變化:從2016年開始到2025年每年人口比上年增加0.5萬人,從2026年開始到2035年每年人口為上一年的99%.
(1)求實施新政策后第n年的人口總數(shù)an的表達式(注:2016年為第一年);
(2)若新政策實施后的2016年到2035年人口平均值超過49萬,則需調(diào)整政策,否則繼續(xù)實施,問到2035年后是否需要調(diào)整政策?(說明:0.9910=(1-0.01)10≈0.9).
答案 (1) (2)不需要
解析 (1)由題意知,當n≤10時,數(shù)列{an}是以45.5為首項,0.5為公差的等差數(shù)列,所以an=45.5+(n-1)0.5=0.5n+45.
當11≤n≤20時,數(shù)列{an}是公比為0.99的等比數(shù)列,而a11=500.99,所以an=500.99n-10.
所以新政策實施后第n年的人口總數(shù)an(單位:萬)的表達式為an=
(2)設(shè)Sn為數(shù)列{an}的前n項和,則從2016年到2035年共20年,由等差數(shù)列及等比數(shù)列的求和公式得S20=S10+(a11+a12+…+a20)=477.5+4 950(1-0.9910)≈972.5(萬),
所以新政策實施到2035年人口均值為≈48.63<49.
所以到2035年后不需要調(diào)整政策.
16.(2018云、貴、川三省聯(lián)考)設(shè)數(shù)列{an}是公差大于0的等差數(shù)列,Sn為數(shù)列{an}的前n項和,已知S3=9,且2a1,a3-1,a4+1構(gòu)成等比數(shù)列.
(1)求數(shù)列{an}的通項公式;
(2)若數(shù)列{bn}滿足=2n-1(n∈N*),設(shè)Tn是數(shù)列{bn}的前n項和,證明:Tn<6.
答案 (1)2n-1 (2)略
解析 (1)設(shè)數(shù)列{an}的公差為d,則d>0.
因為S3=9,所以a1+a2+a3=3a2=9,即a2=3.
因為2a1,a3-1,a4+1構(gòu)成等比數(shù)列,
所以(2+d)2=2(3-d)(4+2d),
所以d=2.所以an=a2+(n-2)d=2n-1.
(2)證明:因為=2n-1(n∈N*),
所以bn==(2n-1)()n-1,
所以Tn=1()0+3()1+…+(2n-1)()n-1,①
所以Tn=1()1+3()2+…+(2n-3)()n-1+(2n-1)()n,②
由①②兩式相減得
Tn=1+2()1+2()2+…+2()n-1-(2n-1)()n=1+-=3--,整理化簡得
Tn=6-.
又因為n∈N*,所以Tn=6-<6.
第二次作業(yè)
1.若方程x2-5x+m=0與x2-10x+n=0的四個根適當排列后,恰好組成一個首項為1的等比數(shù)列,則m∶n的值為( )
A. B.
C.2 D.4
答案 A
解析 設(shè)等比數(shù)列的公比為q,由根與系數(shù)的關(guān)系,得1+q+q2+q3=15,即(q-2)(q2+3q+7)=0,因此q=2,此時m=q2,n=q4,故m∶n=1∶4,故選A.
2.某林廠年初有森林木材存量S立方米,木材以每年25%的增長率生長,而每年末要砍伐固定的木材量x立方米,為實現(xiàn)經(jīng)過兩次砍伐后的木材的存量增加50%,則x的值是( )
A. B.
C. D.
答案 C
解析 [(1+)S-x](1+)-x=(1+)S,x=.
3.在如圖的表格中,每格填上一個數(shù)字后,使每一橫行成等差數(shù)列,每一縱列成等比數(shù)列,則a+b+c的值為( )
1
2
1
a
b
c
A.1 B.2
C.3 D.4
答案 A
解析 由題意知,a=,b=,c=.故a+b+c=1,故選A.
4.今年“五一”期間,北京十家重點公園舉行免費游園活動,北海公園免費開放一天,早晨6時30分有2人進入公園,接下來的第一個30分鐘內(nèi)有4人進去1人出來,第二個30分鐘內(nèi)有8人進去2人出來,第三個30分鐘內(nèi)有16人進去3人出來,第四個30分鐘內(nèi)有32人進去4人出來,……,按照這種規(guī)律進行下去,到上午11時30分公園內(nèi)的人數(shù)是( )
A.211-47 B.212-57
C.213-68 D.214-80
答案 B
解析 由題意,可知從早晨6時30分開始,接下來的每個30分鐘內(nèi)進入的人數(shù)構(gòu)成以4為首項,2為公比的等比數(shù)列,出來的人數(shù)構(gòu)成以1為首項,1為公差的等差數(shù)列,記第n個30分鐘內(nèi)進入公園的人數(shù)為an,第n個30分鐘內(nèi)出來的人數(shù)為bn,則an=42n-1,bn=n,故上午11時30分公園內(nèi)的人數(shù)為S=2+-=212-57.
5.(2017河北唐山一中調(diào)研)定義:F(x,y)=y(tǒng)x(x>0,y>0),已知數(shù)列{an}滿足:an=(n∈N*),若對任意正整數(shù)n,都有an≥ak(k∈N*)成立,則ak的值為( )
A. B.2
C. D.
答案 C
解析 由題意得an==且ak=(an)min,由指數(shù)函數(shù)y=2x與二次函數(shù)y=x2圖像的對比可得當x>0時,先減后增,故有最小值.因此a1=2,a2=1,a3=,a4=1,所以a2>a3且a30)的圖像上.若點Bn的坐標為(n,0)(n≥2,n∈N*),記矩形AnBnCnDn的周長為an,則a2+a3+…+a10等于( )
A.208 B.216
C.212 D.220
答案 B
解析 由Bn(n,0),得Cn(n,n+),令x+=n+,即x2-(n+)x+1=0,得x=n或x=,所以Dn(,n+),所以矩形AnBnCnDn的周長an=2(n-)+2(n+)=4n.所以a2+a3+…+a10=4(2+3+…+10)=216.故選B.
7.(2018江西九江一中月考)在等比數(shù)列{an}中,a7是a8,a9的等差中項,公比q滿足如下條件:△OAB(O為原點)中,=(1,1),=(2,q),∠A為銳角,則公比q=________.
答案?。?
解析 由a7是a8,a9的等差中項,知2a7=a8+a9=a7q+a7q2,得q=1或q=-2.又因為∠A為銳角,所以=(-)=(-1,-1)(1,q-1)=-q>0,可知q<0,故q=-2.
8.(2017河北教學(xué)質(zhì)量監(jiān)測)已知函數(shù)y=x2(x>0)的圖像在點(ak,ak2)處的切線與x軸交點的橫坐標為ak+1(k∈N*),若a1=16,則a1+a3+a5=________.
答案 21
解析 由題意,得函數(shù)y=x2(x>0)的圖像在點(ak,ak2)處的切線方程是y-ak2=2ak(x-ak).令y=0,得x=ak,即ak+1=ak,因此數(shù)列{ak}是以16為首項,為公比的等比數(shù)列,所以ak=16()k-1=25-k,所以a1+a3+a5=16+4+1=21.
9.(2017合肥質(zhì)檢)一種專門占據(jù)內(nèi)存的計算機病毒,開機時占據(jù)內(nèi)存2KB,然后每3分鐘自身復(fù)制一次,復(fù)制后所占內(nèi)存是原來的2倍,那么開機后經(jīng)過__________分鐘,該病毒占據(jù)64MB內(nèi)存(1MB=210KB).
答案 45
解析 依題意可知a0=2,a1=22,a2=23,…,an=2n+1.
64MB=64210=216KB,令2n+1=216得n=15.
∴開機后45分鐘該病毒占據(jù)64MB內(nèi)存.
10.一個數(shù)字生成器,生成規(guī)則如下:第1次生成一個數(shù)x,以后每次生成的結(jié)果可將上一次生成的每一個數(shù)x生成兩個數(shù),一個是-x,另一個是x+3.設(shè)第n次生成的數(shù)的個數(shù)為an,則數(shù)列{an}的前n項和Sn=________;若x=1,前n次生成的所有數(shù)中不同的數(shù)的個數(shù)為Tn,則T4=________.
答案 2n-1,10
解析 由題意可知,依次生成的數(shù)字個數(shù)是首項為1,公比為2的等比數(shù)列,故Sn==2n-1.
當x=1時,第1次生成的數(shù)為1,第2次生成的數(shù)為-1,4,第3次生成的數(shù)為1,2;-4,7,第4次生成的數(shù)為-1,4;-2,5;4,-1;-7,10.故T4=10.
11.(2018湖北武漢武昌實驗中學(xué)模擬)已知數(shù)列{an},{bn}中,a1=a,{bn}是比公為的等比數(shù)列,記bn=(n∈N*),若不等式an>an+1對一切n∈N*恒成立,則實數(shù)a的取值范圍是________.
答案 (2,+∞)
解析 因為bn=(n∈N*),所以an=,所以an+1-an=-=-==<0,即>0,解得bn>或0,則b1()n-1>對一切正整數(shù)n成立,顯然不可能;若02.
12.(2018上海虹口區(qū)模擬)某市2017年發(fā)放汽車牌照12萬張,其中燃油型汽車牌照10萬張,電動型汽車牌照2萬張.為了節(jié)能減排和控制總量,從2017年開始,每年電動型汽車牌照的發(fā)放量按50%增長,而燃油型汽車牌照每一年比上一年減少0.5萬張,同時規(guī)定一旦某年發(fā)放的牌照超過15萬張,以后每一年發(fā)放的電動型汽車的牌照的數(shù)量維持在這一年的水平不變.
(1)記2017年為第一年,每年發(fā)放的燃油型汽車牌照數(shù)構(gòu)成數(shù)列{an},每年發(fā)放的電動型汽車牌照數(shù)構(gòu)成數(shù)列{bn},完成下列表格,并寫出這兩個數(shù)列的通項公式;
a1=10
a2=9.5
a3=____
a4=____
…
b1=2
b2=3
b3=____
b4=____
…
(2)從2017年算起,求二十年發(fā)放的汽車牌照總量.
答案 (1)a3=9,a4=8.5,b3=4.5,b4=6.75
an= bn=
(2)229.25萬張
解析 (1)
a1=10
a2=9.5
a3=9
a4=8.5
…
b1=2
b2=3
b3=4.5
b4=6.75
…
當1≤n≤20且n∈N*,an=10+(n-1)(-0.5)=-+;當n≥21且n∈N*,an=0,
∴an=
∵a4+b4=15.25>15,
∴bn=
(2)a1+a2+…+a20=1020+(-)=105,
b1+b2+b3+b4+b5+…+b20=+6.7516=124.25.
∴從2017年算起,二十年發(fā)放的汽車牌照總量為229.25萬張.
13.(2017江西省宜春中學(xué)與新余一中聯(lián)考)設(shè)函數(shù)f(x)=+sinx的所有正的極小值點從小到大排成的數(shù)列為{xn}.
(1)求數(shù)列{xn}的通項公式;
(2)令bn=,設(shè)數(shù)列{}的前n項和為Sn,求證Sn<.
答案 (1)xn=2nπ-(n∈N*) (2)略
解析 (1)f(x)=+sinx,令f′(x)=+cosx=0,得x=2kπ(k∈Z).
由f′(x)>0?2kπ-0.
由題意得所以3q2-5q-2=0.因為q>0,所以q=2,x1=1.因此數(shù)列{xn}的通項公比為xn=2n-1.
(2)過P1,P2,…,Pn+1向x軸作垂線,垂足分別為Q1,Q2,…,Qn+1.
由(1)得xn+1-xn=2n-2n-1=2n-1,記梯形PnPn+1Qn+1Qn的面積為bn,由題意得bn=2n-1=(2n+1)2n-2,
所以Tn=b1+b2+…+bn=32-1+520+721+…+(2n-1)2n-3+(2n+1)2n-2,①
又2Tn=320+521+722+…+(2n-1)2n-2+(2n+1)2n-1.②
①-②得-Tn=32-1+(2+22+…+2n-1)-(2n+1)2n-1=+-(2n+1)2n-1.
所以Tn=.
15.(2018浙江鎮(zhèn)海中學(xué)模擬)已知數(shù)列{an}是各項均為正數(shù)的等差數(shù)列,其中a1=1,且a2,a4,a6+2成等比數(shù)列;數(shù)列{bn}的前n項和為Sn,滿足2Sn+bn=1.
(1)求數(shù)列{an},{bn}的通項公式;
(2)如果cn=anbn,設(shè)數(shù)列{cn}的前n項和為Tn,是否存在正整數(shù)n,使得Tn>Sn成立?若存在,求出n的最小值;若不存在,說明理由.
答案 (1)an=1 bn= (2)存在 2
解析 (1)設(shè)等差數(shù)列{an}的公差為d,依條件有a42=a2(a6+2),即(a1+3d)2=(a1+d)(a1+5d+2),解得d=-(因數(shù)列各項均為正數(shù),故舍去)或d=1,所以an=a1+(n-1)d=1+(n-1)=n.
由2Sn+bn=1,得Sn=(1-bn).
當n=1時,2S1+b1=1,解得b1=;
當n≥2時,bn=Sn-Sn-1=(1-bn)-(1-bn-1)=-bn+bn-1,
所以bn=bn-1,所以數(shù)列{bn}是首項為,公比為的等比數(shù)列,故bn=.
(2)由(1)知,cn=anbn=,
所以Tn=1+2+3+…+n①
在①式兩邊同乘,得Tn=1+2+3+…+n②
由①②兩式相減得Tn=+++…+-n,整理化簡得Tn=--=-.又因為Sn==-,
所以Tn-Sn=-.
當n=1時,T1=S1,
當n≥2時,-=[3n-(2n+1)]>0,
所以Tn>Sn,故所求的正整數(shù)n存在,其最小值是2.
1.設(shè)某商品一次性付款的金額為a元,若以分期付款的形式等額地分成n次付清,且每期利率r保持不變,按復(fù)利計算,則每期期末所付款是( )
A.(1+r)n元 B.元
C.(1+r)n-1元 D.元
答案 B
解析 設(shè)每期期末所付款是x元,則各次付款的本利和為x(1+r)n-1+x(1+r)n-2+x(1+r)n-3+…+x(1+r)+x=a(1+r)n,即x=a(1+r)n,整理得x=.故選B.
2.在平面直角坐標系上,有一點列:P1,P2,…Pn,…(n∈N*),設(shè)點Pn的坐標為(n,an),其中an=(n∈N*),過點Pn,Pn+1的直線與兩坐標軸所圍成的三角形的面積為bn,設(shè)Sn表示數(shù)列{bn}的前n項和,則S5=________.
答案
解析 由題意得,過點Pn,Pn+1的直線為=,即2x+n(n+1)y-2(2n+1)=0.令y=0,得x=2n+1,令x=0,得y=,所以bn=(2n+1)=4+=4+-,所以S5=45+1-+-+…+-=.
3.設(shè)函數(shù)f(x)=+sinx的所有正的極小值點從小到大排成的數(shù)列為{xn},{xn}的前n項和為Sn,則sinSn不可能取的值是( )
A.0 B.
C.- D.
答案 B
解析 由f(x)=+sinx,得f′(x)=+cosx,令f′(x)=0,得x=2kπ(k∈Z),當f′(x)>0時,2kπ-0且k≠1),且數(shù)列{f(an)}是首項為4,公差為2的等差數(shù)列.
(1)求證:數(shù)列{an}是等比數(shù)列;
(2)若bn=anf(an),當k=時,求數(shù)列{bn}的前n項和Sn;
(3)若cn=anlgan,問是否存在實數(shù)k,使得{cn}中的每一項恒小于它后面的項?若存在,求出k的取值范圍;若不存在,說明理由.
答案 (1)略 (2)Sn=n2n+3 (3)(0,)∪(1,+∞)
解析 (1)由題意知f(an)=4+(n-1)2=2n+2,即logkan=2n+2,
∴an=k2n+2,∴==k2.
∵常數(shù)k>0且k≠1,∴k2為非零常數(shù).
∴數(shù)列{an}是以k4為首項,k2為公比的等比數(shù)列.
(2)由(1)知,bn=anf(an)=k2n+2(2n+2),
當k=時,bn=(2n+2)2n+1=(n+1)2n+2.
∴Sn=223+324+425+…+(n+1)2n+2,①
2Sn=224+325+…+n2n+2+(n+1)2n+3.②
②-①,得Sn=-223-24-25-…-2n+2+(n+1)2n+3
=-23-(23+24+25+…+2n+2)+(n+1)2n+3,
∴Sn=-23-+(n+1)2n+3=n2n+3.
(3)存在.由(1)知,cn=anlgan=(2n+2)k2n+2lgk,要使cn1時,lgk>0,n+1<(n+2)k2對一切n∈N*恒成立;
②當0(n+2)k2對一切n∈N*恒成立,只需k2<()min,
∵=1-單調(diào)遞增,
∴當n=1時,()min=.
∴k2<,且0
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2019高考數(shù)學(xué)一輪復(fù)習(xí)
第6章
數(shù)列
專題研究3
數(shù)列的綜合應(yīng)用練習(xí)
2019
高考
數(shù)學(xué)
一輪
復(fù)習(xí)
專題研究
綜合
應(yīng)用
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