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文档简介
2022届新高考复习必备数学试卷分项解析
专题13.数列与数学归纳法(解答题)
n+,+,
34.(2021•浙江)己知数列{4},但}中,4=1,4=2,ah+1=an+bn+2(-l),ba+l=a„+b„+(-l)",nwN.
(I)证明{%+勿-(-1)"}是等比数列,并求{4}的通项公式;
(II)设%flogzd,求数列{5}的前2”项和52”.
2+l
【答案】(I)证明见解析,«n=2"+(-ir;(II)S2n=(2n-D2"+M+2.
【分析】
(I)根据递推关系,结合等比数列的定义进行求解即可;
(II)利用分组求和的方法,结合错位相减法进行求解即可.
【详解】
(I)...1=氏+么+2(—1严,%=/+4+(一1严,
二%+%=2(。,,+2)+3(-1产
+,n
«,.+>+b„+l-(-1)"=2(a„+b„-(-l)),且q+〃-(-l)=4
所以忆+2-(T)”}是等比数列.
•.•4+自一(-1)=4,A«„+^„-(-1)"=2n+1,即。〃+a=2"+’+(-1)"
+,n+,n+1
又4向=an+hn+2(-1)",:.an+x=2+(-l),
又4=1,故%=2"+(-1尸,匕=2".
(II)因为c"="2"+(-l)"〃,
t己=1x2+2x22+3x2'+…+2〃x2?”
则25“=1X22+2X23+3X24+3+2〃X22"|
两式相减,得-%=2+22+―+22"-2〃・2"T=2(.2")_2〃.2"+I
1-2
2B+l
7;n=(2n-l)2+2.
222
・设A/2„=(-1)'-1+(-1)•2+■••+(-1)"-'•(2«-1)+(-1)"-2n=«,
所以S2“=(2〃-l)22*'+〃+2.
35.(2021•浙江高三其他模拟)已知等比数列{《,}的公比4>1,且4+。3+%=42,%+9是%%的等差
2"
中项.数列也}的通项公式包=忑不五;p
(I)求数列{%}的通项公式;
(II)证明:々+伪+…+包〈后订二1,〃wN".
【答案】(I)。"=2";(II)证明见解析.
【分析】
(I)由等差中项的性质可求得为=8,进而得到4+生=34,进一步求得公比4,由此即可得解;
(II)化简数列{2},由此即可得证.
【详解】
(I)由%+9是%,%的等差中项得4+%=2%+18,
所以4+%+6=3%+18=42,
解得〃3=8,
Q1
由q+q=34,得F+的2=34,解得=4或d=:,
q4
因为4>1,所以4=2,
所以勺=2”;
T
(II)证明:由(I)可得2~//,几eN",
也-1+也+1-1
.b_2〃“〃“一]_”“+]_1)_2”—I—[%一1)
Q-—1+Ja“+i〃-17%一。"〃一《山
T
2-2"
2322,,+,,,
b、+b2+...4-^=f>/2-l-l)4-(5/2-2-V2-l)4----+(V2-l-V2-l)
=V2n+,-l-l<^2H+,-l
36.(2021•浙江高三月考)己知数列{q},{〃}满足:q=l,=2/1+1,记数列{%}的前〃项和为S”,
b饱々Lb.=2M.
(I)求%与",;
(II)求证:}+衿}+L+£<4.
a瓦byhn
【答案】(I)a„=n,2=2";(II)证明见解析.
【分析】
(I)由已知凑配出数列5“一列是常数列,从而易得其通项公式,求出凡后可得S”,利用相除的求得或;
(II)求出口,用错位相减法求得和1+^+}+L+少,需两次运用错位相减法求和,再结合不等式的
h
„ab2bybn
性质可证明.
【详解】
(I)解:由4=1,an+l+an=2n+l
=a“+i-(〃+1)="(«„-«)=(-1)"(4T)=0得%=",
所以s.二驾1
s
又岫也3bn=2",所以伉=2"=2,
b一岫力山b,「2黑一品一,=2"
当"22时,
"4她L%
上式对〃=1也成立,所以d=2".
(H)解:由(I)得上与A,
"k2
5.555„_lx22x33x4〃("+1)
所以<=---1----1----bLH----------1------1---;--FLH------:--
234+|
4b2b,b„2222"
1„1x22x33x4,(n-l)//〃(〃+1)
/=下-+3-+下-+1+2一+2”度,
错位相减得gl,=;+,+—+L(*)
记C=i+i+i+L+F,则#=^+f+F+L+展+券'
错位相减得gc“=g+*+*+L+£-券=1-/一言<1,
所以C〃v2代入(*)得
1123Tn3n(n+I)八
5北二,+齐+至+L+^r<2^~<2,
所以Z,<4,即[L+)I+3+L+,<4.
仄b2b}bn
37.(2021•浙江金华市•高三月考)已知数列{4}的前“项和为%=a2“=〃("eN)数列也}满足:
当S“,S向,S..成等比数列时,公比为5,当S“,5„+1,S,"成等差数列时,公差也为匕.
(1)求$2“与$2,1;
111n
(2)证明:T+~r+'"+7~--^-
ab2b„2
2
【答案】(1)邑“=〃(〃+1),52n_,=n;(2)证明见解析.
【分析】
2
(1)根据々“-I=%”=〃(〃eN*),可得S2„=n(n+1),S,,,..=S2n-a2n=n;
(2)当〃=当-1时,得当T,S*,S2t成等比数列,求得/T=¥=tL
^2k-i《
当〃=2攵时,SZKENEE成等差数列,求得%X'+LSZL女+1,
\\k\
由;+厂=7T7+7T7=L分n=2k、〃=2左一1可得答案.
b2kb2kk+1k+1
【详解】
(1)因为。2〃_i=%〃=〃(〃£N*),所以当〃=1时,4=%=1,当〃=2时,4=4=2,
当九=3时,%=%=3,L,
所以$2”=a\+a2^---a2n-\+a2n=l+l+2+2d----+〃
=2(1+24---Fn)=n(n+1),
^2n-l=^2n~a2n=〃(〃+1)〃=.
2
(2)当〃=23-1时,S2k_i=E,S2k=k(k+l),S2k+{=(k+1),
・・・S;k=S”T+S加I,成等比数列,
52A._PS2„S2,+1
则为1一|=3=’1
2
当刀=2%时,S2k=k(k+1),S2k+l=(A:+1),S2k+2=(k+l)(fc+2),
***2s2k+i=S2k+S2&+2,S?k,S2k+i,S2k+2成等差数列,
=
则b2k^2A+1—S2k=k+1,
111n
工当九=2k时,-—+...+—=
ab]bn2
1111..&-1+』=2k-\
・・・当九=2左一1时,-----1-------F•••H------------1---------
b、b?b2k22
111n
即丁+7+d----..;-
瓦b2b.2
1n
综上可得,—I—+•••+—..
a瓦b“2-
38.(2021•浙江高三其他模拟)已知数列他),{&}满足。“%+及”他-(2“+1)%2=0,。,,噜色产0,
awOMeR/eN,).
(1)若彳=-1,。=-1,求数列{%}的通项公式;
(2)若兀=1<=1,记5,=-4+4-4+...+(-1)%;,证明:(+(+…+(<2.
5323〃
【答案】(Dc„=-n2;(2)证明见解析.
【分析】
(1)根据已知条件,可得j.「q,=-(2〃+l),利用累加法求{c“}的通项公式,注意验证q=-l是否也符合
通项公式.
(2)由题设,可得C.「C.T=2,讨论〃为奇偶性求{4,}的通项公式,进而求S.,应用裂项相消法求
111…
三+三+…+不,即可证结论.
【详解】
(1)由题设知:勺%-。“他一(2〃+1)2+优=0且。=,=-1,b产a,
:.%一誓=2几+1,即%=-(2〃+1),
hn2+1
Ac2-c,=-3,C3-C2=-5,cn-cn_x=-(2«-l)(n>2),将它们累加可得
2
Cn—C]=[3+5+...+(2〃-1)]=1—/7,
・・・G=-〃2,而q=-12=一]也成立,即数列{q}的通项公式c.=—〃2.
(2)由题设知:a/向+4+也,一(2〃+1)仇+也,=0,则肾+/=Ce+c“=2〃+l,
“"+1
c,+c“_|=2〃-15*2),故C,,“-c“T=2,又q=1,则。2=2,
.•.当〃为奇数时,1=1+(--1)x2=":当"为偶数时,c.=2+《-l)x2=〃;
综上,知:c„=n,则c:=〃2,
.•.当〃为奇数时,有
a/x/x/x/\/、/、22n[n+1)八
Sn=(c2-q)(q+q)+(Q—C3)(G+C3)+…+(%_〔一cn_2)(cn_]+cn_2)一〃~=q+…+C〃T-〃=一一——<0;
当"为偶数时,有S“=(。2—。)(。2+q)+(o4-q)(,+q)+…+(%—&_1)(%+q-)=q+…+q="7);
1八JI1c-、
当〃为奇数时,—<0,则三+?+…+不<0<2恒成乂;
当”为偶数时,1=2(1__L.);则[+…+不=2.(1一:+:_;+…__)=2-(1--)<2,
5〃nn+13]Sfl223n-\nn
111c
综上,-+—+...4--<2,得证.
J】d25
39.(2021・浙江绍兴•高三二模)已知等差数列{斯}的公差不为零,。4=1,且“4,%,S成等比数列,数列{%}
的前〃项和为S",满足Sn=2b"-4(〃GN*).
(1)求数列{斯}和{d}的通项公式;
(2)若数列{如}满足q=-:,c"+i=C"-}("CN*),求使得%>与]成立的所有〃值.
2b“16
【答案】⑴a„=n-3,」=2叫(2)〃的值为3,4.
【分析】
(1)根据已知条件求得d,由此求得4;先求得伪,然后利用S“-S“T求得".
(2)利用累加法,结合错位相减求和法求得c,,由此解不等式%=F>F,求得〃的所有可能取值.
216
【详解】
(1)设等差数列{斯}的公差为d(存0),由题意得
即(l+d)2=l+3d,整理得/=d,解得d=l,
所以4n=/+(〃-4)d=〃-3,
因为仇=Si=2仇-4,所以6=4,
当佗2时,由分〃=S〃-S“.|,得仇=2瓦-2瓦-i,BPhn=2hn.।,
所以{d}是以4为首项,2为公比的等比数列,所以乩=2"+L
ann-3
(2)山c〃+尸C”-『,得C,I+|-Cn=-3M,
_l—2―1n—4
=
所以Cn(Clt-Cn-I)+(G»-I-C”-2)+…+(0-Cl)+C尸一万一(^"+^7+....+~
、几f-2-1n-4...1T-2-1n-4
设「尸梦+声+……+~2ir'^22r+……+^T,
两式相减得
-2111w-4_1232n+l72-4_1n-2
H---,,+,
中+尹+梦+2"2--2~~12向一—4
1—
2
所以T“=-1展,所以CL卜丁“=展,
因为%==>?,所以5-2)(24一"-1)>0,
216
当〃=1时,不满足题意:
当,?=2时,不满足题意;
当佗3时,24n-1>0,解得3W"",
所以满足题意的所有〃的值为3,4.
40.(2021.浙江临海市回浦中学高三其他模拟)数列{4}满足q=l,«„+2«„+1=0,其前"项和为S,,,数
列{3}的前〃项积为出.
(1)求S“和数列出}的通项公式;
(2)设"质席函+卮丫求{5}的前〃项和T,,并证明:对任意的正整数m4,均有
b.=2n-l;(2)7;=41—jJ=j,证明见解析
【答案】(1)
2(,2〃+1)
【分析】
(1)利用己知条件建立等量关系求出数列的通项公式.
(2)利用裂项相消法求出数列的和,进一步利用放缩法求出结论.
【详解】
a“+2a向=0,得{可}是公比为-;的等比数列,,可
(1)1••4=1
丝为21
当〃‘2时’数歹“嘉}的前〃项积为七则:3:52712〃+1,两式相除得
^,A2T_1
、352n-l2n+l
]
昌=用=",得%=2〃-1,
2n+1]2n+1
2n-{
又4=g得4=1一也=2"T;
______________1_______________j_以+1—-2.-1_J________1]
J2〃-1J2〃+1(J2〃+1+yjln—X)2A/2H—1,2〃+12(J2〃-1A/2/24-1J
故界>兀
41.(2021•浙江效实中学高三其他模拟)己知数列{4“}的前〃项和为",4=1,%=2,公比为2的等比数
列{。}的前〃项和为7,,并且满足叫+/幅(为+1)=25„.
(I)求数列{《,},{〃,}的通项公式;
(II)已知g=4?,+1,规定%=0,若存在•使不等式G+C2+g+...+c“<l-4成立,求实数力的
T
Jn+\〃
取值范围.
【答案】(I)a”=n,bn=2'-\(IDA<1.
【分析】
(I)由递推式,令”=1求4=1,写出{4}的通项公式及结合已知条件求{q}通项公式.
(II)应用裂项求和求q+。2+。3+•••+%,即有2V,进而求义的范围.
【详解】
(I)由题设,4log2(Z+l)=251,即g1。82色+1)=2《,可得&=1,又等比数歹£4}的公比为2,
;・b“=2"T,故包=2"-1,即2S“=〃a,m,
当"W2时,2(S„-S„.I)=2a„=na„+l-(n-l)a„,即〃%=("+1)a,,,
当”=1时,a2=2a,,
上有〃a0+i=("+l)a“,即•^■-2=0,而g=l,
n+\nI
;•四}是常数列且%=1,即4=〃;
nn
z(〃—1)2"+1n〃+l
(II)由题意,=(2--l)(2n+l-l)=J
...c,+c,+G+-F=口+2_3+...+q〃+11n+\<1一2,对〃£N*有解,则4<(9]+〃
=1--;—
123"337X-\2〃+1一1n12-1
22
n~-\-n±,r..(n+l)+(n+l)n+n,,、,n+2n、(”+1)[(2-〃)2'用—2]
令4=故d“*「d=~j—-----=(〃+1)()=
2n+l-ln2n+l-l2n+2-l2"+,-1----(2,,+2-1)(2,,+I-1)
二当〃=1时,出>4;当〃22时,d„+t<dn,知:4为虑的最小项,
42.(2021•浙江镇海中学高三其他模拟)已知数列{4}、色}满足4=4=0,(2"+1”,向=(2向+1)q+2",
,1
当〃之2时,b“=-~.
3%+1
(1)求数列{叫、{包}的通项公式;
(2)若g=b.",数列{c,,}的前”项和为S",证明:S„<j.
6
0,〃=1
2〃-2
【答案】(D",=£7^,""=1C;(2)证明见解析.
----,n>2
【分析】
(1)由已知条件推导出育7-白7,利用累加法可求得数列{%}的通项公式,进一步
乙IX乙IX乙IX乙।X
可求得数列出}的通项公式;
+
(2)分析可得当“22时,c„<l[=然后分〃=1、wN2两种情况讨论,结合等比数列的
2—1+122
求和公式可证得结论成立.
【详解】
(1)...(2"+1)〃用=(2e+1”,,+2"=(2e+1)4+(2向+1)—(2"+1),
[O,n=l
因为当〃之2时,bn=,故2H1;
"[王才
(2)%=」•时,当"22时,%4±;=高=皆,
Z—1Z—1+1Z乙
当〃=1时、G=?<3;
11115
当〃N2时,S〃=q+J+.•+%可+—+一+…+—=-+<-+—=—
83326
综上所述,对任意的〃EN*,5“<金.
6
'2%+2〃,〃为奇数
43.(2022•全国高三专题练习)已知数列{«„}满足4=1,4向记数列{”“}的前〃项和
-4“-1,〃为偶数
4
为S“,b„=a2n,neN
(1)求证:数列{2}为等比数列,并求其通项£;
(2)求{m,}的前〃项和刀,及伍“}的前”项和为S”.
2-如以,〃为奇数
4
【答案】(1)证明见解析;2=(-2广
〃2-+|
2----h(-2)2为偶数
4
【分析】
(1)根据题中条件,推出%=%"2=一2%,=-21,即可证明数列{2}为等比数列,从而可求出其通项公
式;
(2)根据(I)的结果,由错位相减法,即可求出设%先由题中得到c“的通项,
再由分组求和法计算再T,根据52„=S2n+l-a2n+l求再,进而可得1.
【详解】
、[2〃”+2小〃为奇数
⑴因为e,it”为偶数,…,
所以%=02m2=2%用+2(2〃+1)=2(一G,一2"—1)+4〃+2=—2%〃=一»“‘
又仿=%=24+2=4,
所以数列电}是以4为首项,以-2为公比的等比数列,
因此么=4x(-2广=(-2)"“;
-23
(2)由(])uj得(=4+2&+3仇■>---nbn=(2)+2x(―2)+3x(—2)------Fnx(―2)"'(T),
贝I]—27;=(-2)'+2X(-2)4+3X(-2)5+---+nx(-2)"”②,
①一②得37;=(-2)2+(-2)3+(-2)4+(-2)5+…+(-2)""-MX(-2),,+2=⑸-(>)__〃、(-2f2,
4n1
则一+一
设%=4“+4向("N)
则C〃=%〃+%〃+]=/“+(一%一2〃-=,
所以§2〃+1=4+(生+%)+(%+6)+…+(%”+%〃+1)=4+G+J+…+%=1+?(9产)=一〃2-2n+l;
邑”=$2”+[一。2〃+1=$2“+1+a2n+2〃+1=-〃2-2〃+1+(-2)〃,+2n+1=一疗+(—2)〃।+2;
n-\也止,〃为奇数
4
I因।此sf“t="2
一19+(_2声+2=2一9+(_2声,〃为偶数
44.(2021•浙江杭十四中高三其他模拟)已知数列{叫的前”项和为S“,且满足25,,=(”+2)(%-1),〃€”.
(1)证明:{架:}为常数列,并求见;
(2)令d=4「sin詈,求数列也}的前“项和小
4/、
-(2n-1),n=2k,keN
【答案】(1)见解析;⑵2
--~~—,n=2k-l,keNt
3
【分析】
(1)根据已知〃=1,求出4,再由"22,4=5“7,1得到%,41,化简可证{絮齐为常数列,即可求出《;
(2)由(1)求出%进而求出{〃,}通项公式,根据通项公式对“分类讨论,分组求和,即可得出结论.
【详解】
(1)因为2s“=(〃+2)(%-1)①,
当〃W2时,2S„_,=(«+1)(«„_,-1)②,
①-②得,〃=(〃+2)。〃——1,即natl-(n4-l)aM_,=1,
/、凡an-\111
同除〃(〃+1)得,―:=(------77,
\7〃+1n+n〃+1
整理得3=4应,所以为常数列.
因为2s=(1+2)(6—1),所以勾=3,
则"二="口=2,所以a,=2〃+l.
n+l2
(2)由(I)得知=2-2"+1=2"盟+1,
所以2=(2,,+1+1卜山.(2;+1)=(2a+1卜山(5+〃乃),
(2叫1,〃=2鼠&eN*
则'i一(2向+l),〃=2k-l,keN"'
①当〃=2Z,ZeN*时,
7;=(-22-1)+(23+1)-(24+1)+---+(-2"-1)+(2"+1+1)
2345,,,,+|24,,,
=,2+2-2+2+--2+2=2+2+-+2=-(2'-1),
②当〃=2攵-1,AeN*时,
r=*2向-1)-(2"”+1)=-^^,
4/、
综上,(=\叫7
--------,n=2k-T,kwN*
3
45.(2021•浙江)已知等比数歹式4},4=2.数歹!]他}满足的2……=2%〃eN*)且a=6+4.
(1)求数列{4}、{〃}的通项公式;
(2)设&=,-((〃”),记数列{%}的前〃项和为S,,.
①求S.;
②求正整数k使得对任意”eN*,都有S«2S,,.
【答案】(1)”"=2",包=〃(〃+1);(2)①S'=-^-一口];②&=4.
【分析】
(1)根据已知条件先确定出公比q>0,然后根据已知条件求解出4的值,则{4}的通项公式可求;将{q}
的通项公式代入的,……=29并化简可求解出料}的通项公式;
(2)①先计算出{&}的通项公式,然后利用裂项相消以及公式法求解出黑;
②先计算S“,「5"的结果,然后根据其结果的正负分析S“的单调性,由此确定出S“的最大项,从而出的值可
求.
【详解】
b„
(1)设等比数列的公比为4,因为qa,……4=25,
所以-……/=2空,所以/=2空卷>0,所以4>0,
仇biab、
因为2彳=q的的,2亍=44'所以2小三=4,
又因为4=6+2,所以2=3,所以%=23=8,
所以包=d=4,所以〃=土2,所以4=2,所以a.=2”;
a\
E斗,冬山1、1"("叫生ecribn”(〃+l)
因为的2……4=22,所以2i22x23x......x2"=2k=2寸,所以k=七~4
所以勿=〃(〃+1);
11111
(2)①因为c,=---—--
a,b„Fn(n+l)F
记〃加正品同时n/〃+1):*”(〃+1)(〃+2)2〃+2
「以/(«)一(〃+2)(〃+3)2向一〃+3
因为2〃+2—(〃+3)=〃-120,
所以当心2,〃eN.时,/;;;:>]且/⑺>0,所以/(〃)单调递增,
又〃1)可(2)=|<1,〃3)啮《必4)4哈>1,
所以当“24时,向>(〃+1)(〃+2)>0,所以击一(“+1;〃+2)<0,*单调递减,
当14〃43时,/(n)<l,0<2H+'<(n+l)(n+2),所以击一正品词>。,S.单调递增,
所以可得S1<S2Vs3<&>$5>S6>……,
所以(S")皿=£,所以々=4.
46.(2021•浙江省杭州第二中学高三其他模拟)已知数列也}各项都是正数,4=1,对任意/N”都有
Y+W+…展=""J.数列也}满足4=1,
(1)求证:{4}是等比数列,也}是等差数列;
(2)设g=34+4-(-1广'九4,对任意鼠eN",都有>cj恒成立,求实数人的取值范围.
31
【答案】(1)证明见解析:(2)---<2<—.
42
【分析】
(1)在吊+片+…“:=智’,得〃22时,《+嫉+…”3=芋,两式相减得{q}的递推关系,得证得
其为等比数列,设,="-〃,得出{e“}递推关系后可求得e.,从而得或的通项公式我,得证其为等差数列;
(2)要(1)基础上求得%,作差恒成立,按”的奇偶分类讨论可得3范围.
【详解】
(1)证明:因为片+d+…展,所以时,…43=号1,
22
两式相减得:片=,即又4>0(〃eN*),所以心=2〃“,
3
又4:=邑二1,公=4,%=2(因为电>0),所以/=2q,即%1'=2,〃eN*,4=1,所以{%}是等比
3a„
数列.
4=1,4=4+1=2,设%="一〃,则由”+[=纸+zt得e.+i+"+1='+”+〃,所以e,+1,又q=4-1=0,
!nnn
4
明以,一~(n-l)(n-2)=0,
(〃一1)!
所以4=〃,{%}为等差数列.
(2)由⑴4=2"',
q,=3"+4•(-1)"T2.2"-'=3(,+2-(-1)"-'2-2",
,,+l
c„+l-c„=3"“+2•(-1)'N•2"M—3"一2•(_1)"T2•2"=2x3"+3•(-l)'N-2,
对任意”wN*,都有%>q,恒成立,贝:2><3"+3-(-1)"32用>0恒成立,
OM-Ion-1i/o、"-1
(T严二,士是递增数列,
2"2"2\2)
〃为奇数时,2<-xf-T',义<:,
〃为偶数时,-2<^,/!>-:,
2⑵44
31
综上-W<a<耳.
47.(2021.浙江高三其他模拟)已知数列应}满足q=g,2a向+4,,=3,数列也}满足a=1,
"%-5+1应=1+”.
(1)数列{4},也}的通项公式;
(2)若q,=(%「2”,,,求使[q]+[cJ+[j]+…+&]42021成立(&]表示不超过%的最大整数)的最大整
数”的值.
2
【答案】(1)%=1+卜;),bn=n;(2)最大值为44.
【分析】
(I)由题得数列国-1}是等比数列,即求出数列E}的通项;由题得{4}是一个以q=1为首项,以1为
n1
公差的等差数列,即得数列{〃}的通项公式;
n=1
〃=2,
(2)先求出[喙1闺卜€"),再求出
2n,〃=2%+1,
2〃+1,〃=2女+2
n=2k,(丘N*)即得解.
[cl]+[c3]+[c2]+--+[c„]=.
〃=2左+1
【详解】
解:(1)由2a“+|+%=3得a“+[-1=-](““-1),
所以数列{q-1}是等比数列,公比为
解得q=1+5目”.
由泌"+|-5+1)〃,=〃2+”,得也=1,
所以{争是一个以2为首项,以I为公差的等差数列,
所以—=1+(/I—l)x1=n,
解得勿=下.
⑵山c“=3向一")4得c“=(2〃+l)1+|-1
2n+l,,2/7+32〃+1l-2n„
-^7-,-d„------=-7-<0
357
所以{4}为单调递减且4=9,4=?,4=?<1,
248
1,n=1
6,n=2,
所以[%]=,(keN*),
2〃,〃=2攵+1,
2〃+1,n=2k+2
1,〃=1,
2
因此[封+上>叵卜…+&]<H+-|n,n=2k,(keN"
231
n+—72——,n=2k+1
22
当〃=2左时,/42021的”的最大值为44;
31
当般=2A+1时,川+5〃-542021的〃的最大值为43;
故[。]+邑]+[。2]+…+L/42021的”的最大值为44.
【点睛】
n=1
关键点睛:解答本题的关键有两点,其一:求出[&]=<:;
(kg,其二:求出
n=2k+1,'7
2〃+1,n=2k+2
1,"=1,
23n=2k,(kwN').
[c1]+[c2]+[c2]+---+[cn]«+]”,
鹏一n=2k+1
22
48.(2021•浙江瑞安中学高三其他模拟)已知递增等比数列{%},和等差数列低}满足:4=2,4=1,其
中4=4,且生是4和4的等差中项.
(1)求见与。;
(2)记数列{(4+1)〃}的前"项和为7;,若当〃cN"时,不等式(-1)"2+0+"应<7;,恒成立,求实数2
取值范围.
【答案】(1)。"=2",b„=n,(2)-2<A<10
【分析】
(1)设递增等比数列{a,,}的公比为q(q>l),等差数列{〃,}的公差为",依题意得到方程组,求出1、d,
即可求出数列的通项公式;
(2)依题意可得(4+1)包=。也+2,记{。也}的前"项和为R,也}的前〃项和为s.,
则(-1)"义<Q对〃eN*恒成立,利用错位相减法求出{%"}的前”项和为2,,则(-1)"2<2+(〃-l)x2"M,
再对"分奇偶数讨论,即可求出参数的取值范围;
【详解】
解:(1)设递增等比数列{q}的公比为44>1),等差数列{〃}的公差为d,
因为q=2,瓦=i,%=4,月一的是丹和4的等差中项,
1\_
q=一q=一
厂2+〃,所以4=2:,2(舍去)或,3\(舍
所以解得d=l或(舍去)或,
2a=b+%4q=2+6d4=1d=J
22d
9
去)
所以q=2",b„=n
(2)因为(a,+l应=。也+々,记{。也}的前“项和为{2}的前"项和为S",
所以1=0+与=2,+9学
因为(一1)"2+("?”<7;,即(-1/2+("?”<<2„+止誓,即(-1)"A<Q„对“eN*恒成立,
因为Q“=lx2i+2x22+3x2,+…+〃x2"①
2(2„=1X22+2X23+3X24+---+MX2"+,(2)
②-①得
2,=-1X2'-23-24----2"+nx2',+'=-2^-^+nx2"+'=2+(/z-1)x2,,+l
当〃为偶数时,A<2+(«-l)x2n+l,所以2<[2+(〃-1)X2""L,=1°
当"为奇数时,—4<2+(〃-1)><2向,所以2>-[2+(”-l)x2"["=-2
综上可得一2<2<1()
49.(2021.全国高三专题练习)已知数列{氏}满足:4=1,a^=qa+——.
n(一幺)
(1)若%,%,生成等比数列,求4的值;
(2)若⑷41,求证:同43-爵.
【答案】(Dq=~(2)证明见解析;
【分析】
(1)首先表示出色,%,根据等比中项的性质得到方程,求出夕即可;
⑵依题意可得-㈤。[£]”,再根据同=(㈤-|4」)+(|加|-1-1)+…+(同-闷)+同,利用错位
相减法求和即可得证;
【详解】
,、,111(1)
++
解:(I)a,=l,a2=-+q,a3=—+qa2
因为成等比数列,所以W=q“3
则(-;+«)解得q=一;
⑵由141<1,得%=/+£*匈+$04l|q,|+^4同+/
(一,)(-Z;ZZ
所以旧一卜同4小(£|,所以当"22时,
同=(同T%l)+(l%HaM)+…+(同-图)+同
-2+2-(2)+…+(”_2){g)+(〃-l)(g)+何|
设S=g+2・(g)+…+(〃-2)(;)①
哮=()+2K)+…+(〃-呜’
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