数学选择性必修 第三册5.2.1 等差数列练习题
展开专题三 等差数列
基本知识点
1.等差数列的递推公式:an+1-an=d(d为常数,n∈N*)
2.等差中项:如果a,A,b成等差数列.那么A叫做a与b的等差中项.满足的关系式是a+b=2A.
3.等差中项的理解:
(1)等差中项的概念变形给出了判断一个数列是否为等差数列的方式,如若an,an+1,an+2满足2an+1=an+an+2,则数列{an}为等差数列,这是因为2an+1=an+an+2等价于an+1-an=an+2-an+1,显然满足等差数列的定义.
(2)在等差数列中,除首末两项外,任何一项都是前后两项的等差中项.
4.等差数列中项与序号的关系
(1)两项关系:在等差数列{an}中,当m≠n时,d=为公差公式,利用这个公式很容易求出公差,还可变形为am=an+(m-n)d(m,n∈N*).
(2)多项关系:若m+n=p+q(m,n,p,q∈N*)则an+am=ap+aq.特别地,若m+n=2p(m,n,p∈N*),则am+an=2ap.
5.等差数列的判定方法:
(1)定义法:an+1-an=d(常数)⇒{an}是等差数列.
(2)通项公式法:an=kn+b(k,b为常数)⇒{an}是等差数列.
(3)中项法:2an+1=an+an+2⇒{an}是等差数列.
(4)对有穷等差数列,与首末两项“等距离”的两项之和等于首末两项的和,即a1+an=a2+an-1=…=ak+an-k+1=….
6.等差数列的单调性:等差数列{an}的公差为d,
(1)当d>0时,数列{an}为递增数列.
(2)当d<0时,数列{an}为递减数列.
(3)当d=0时,数列{an}为常数列.
7.等差数列常用结论
(1)若{an}是公差为d的等差数列,则下列数列:
①{c+an}(c为任一常数)是公差为d的等差数列;
②{c·an}(c为任一常数)是公差为cd的等差数列;
③{an+an+k}(k为常数,k∈N*)是公差为2d的等差数列.
(2)若{an},{bn}分别是公差为d1,d2的等差数列,则数列{pan+qbn}(p,q是常数)是公差为pd1+qd2的等差数列.
(3)若{an}是等差数列,则ak,ak+m,ak+2m,…,(k,m∈N+)组成公差为md的等差数列.
8.试题中等差数列的对称项的设法
三个数或四个数成等差数列时,设未知量的技巧如下:
(1)当等差数列{an}的项数n为奇数时,可设中间一项为a,再用公差为d向两边分别设项:…,a-2d,a-d,a,a+d,a+2d,….
(2)当等差数列{an}的项数n为偶数时,可设中间两项为a-d,a+d,再以公差为2d向两边分别设项:…,a-3d,a-d,a+d,a+3d,…,这样可减少计算量.
例题分析
一、等差数列的通项公式
例1 (1) 2 000是等差数列4,6,8,…的( )
A.第998项 B.第999项 C.第1 001项 D.第1 000项
(2)已知等差数列1,-3,-7,-11,…,求它的通项公式及第20项.
解析 (1)数列4,6,8,…的通项公式为an=2n+2.则2n+2=2 000.解得n=999.
(2)由题意可知a1=1,a2=-3,所以公差d=a2-a1=-4.
所以an=a1+(n-1)d=1-4(n-1)=5-4n.所以a20=5-4×20=-75.
即该数列的通项公式为an=5-4n,第20项为-75.
答案 (1)B (2) an=5-4n,a20=-75.
归纳总结:解决等差数列通项公式的方法:
(1)应用等差数列的通项公式求a1和d,运用了方程的思想.一般地,可由am=a,an=b,得求出a1和d,从而确定通项公式.
(2)若已知等差数列中的任意两项am,an,求通项公式或其他项,则运用am=an+(m-n)d较为简捷.
(对应训练一)在等差数列{an}中,已知a5=10,a12=31,求首项a1与公差d;
解析 (1)解法一:因为a5=10,a12=31,故
即
所以,这个等差数列的首项是-2,公差是3.
解法二:a12=a5+7d⇒31=10+7d⇒d=3.
由10=a1+(5-1)×3得a1=-2.
所以,这个等差数列的首项是-2,公差是3.
答案 首项是-2,公差是3
(对应训练二)等差数列{an}中,
①已知a3=-2,d=3,求an的值;
②若a5=11,an=1,d=-2,求n的值.
解析 ①由a3=a1+(3-1)d,得a1=a3-2d=-8,an=-8+(n-1)×3=3n-11.
②an=a1+(n-1)×d,所以a5=a1+4d,
所以11=a1-4×2,所以a1=19,
所以an=19+(n-1)×(-2)=-2n+21,
令-2n+21=1,得n=10.
答案 ①3n-11 ②10
二、等差中项的应用
例2 (1)一个等差数列由三个数组成,三个数的和为9,三个数的平方和为35,求这三个数.
(2)一个直角三角形三边长a,b,c成等差数列,面积为12,则它的周长是________.
解析 (1) 设这三个数分别为a-d,a,a+d,则有
解得
所以所求三个数分别为1,3,5或5,3,1.
(2)方法一:设c为斜边,公差为d,则a=b-d,c=b+d,
所以解得b=4,d=,
从而a=3,c=5,a+b+c=12.
方法二:设c为斜边,因为是直角三角形且三边长a,b,c成等差数列,
且面积为12,可得:解得
故三角形的周长为a+b+c=12.
答案 (1) 1,3,5或5,3,1 (2) 12
归纳总结:等差中项的应用策略
(1)涉及等差数列中相邻三项问题可用等差中项求解.
(2)在一个等差数列中,从第2项起,每一项(有穷数列的末项除外)都是它的前一项与后一项的等差中项,即2an=an-1+an+1;实际上,等差数列中的某一项是与其等距离的前后两项的等差中项,即2an=an-m+an+m(m,n∈N*,m
(对应训练一)已知b是a,c的等差中项,且lg(a+1),lg(b-1),lg(c-1)成等差数列,同时a+b+c=15,求a,b,c的值.
解析 因为2b=a+c,a+b+c=15,所以3b=15,b=5.
设等差数列a,b,c的公差为d,则a=5-d,c=5+d.
由2lg(b-1)=lg(a+1)+lg(c-1)知:2lg4=lg(6-d)+lg(4+d).
从而16=(6-d)(4+d),即d2-2d-8=0.
所以d=4或d=-2.
所以a,b,c三个数分别为1,5,9或7,5,3.
答案 1,5,9或7,5,3.
(对应训练二)已知数列{an}的首项为x1=3,通项xn=2np+nq(n∈N*,p,q为常数),且x1,x4,x5成等差数列,求p,q的值.
解析 (1)由x1=3,得2p+q=3.①
又x4=24p+4q,x5=25p+5q,
且x1+x5=2x4,3+25p+5q=25p+8q,即q=1.②
将②代入①得p=1,故p=1,q=1.
答案 p=1,q=1
(对应训练三)已知等差数列{an},满足a2+a3+a4=18,a2a3a4=66.求数列{an}的通项公式.
解析 在等差数列{an}中,
∵ a2+a3+a4=18,∴3a3=18,a3=6.
∴解得或
当时,a1=16,d=-5.
an=a1+(n-1)d=16+(n-1)·(-5)=-5n+21.
当时,a1=-4,d=5.
an=a1+(n-1)d=-4+(n-1)·5=5n-9.
答案 5n-9
三、等差数列的判断与证明
例3 已知,,成等差数列,求证:,,也成等差数列.
解析 ∵,,成等差数列,∴=+,
则b(a+c)=2ac,∴ac=.
∴+====,
即,,也成等差数列.
答案 见解析
归纳总结:1.判断一个数列是不是等差数列的常用方法:
(1)an+1-an=d(d为常数,n∈N*)⇔{an}是等差数列.
(2)2an+1=an+an+2(n∈N*)⇔{an}是等差数列.
(3)an=kn+b(k、b为常数,n∈N*)⇔{an}是等差数列.若要说明一个数列不是等差数列,则只需举一个反例即可.
2.用定义证明等差数列时的易错点:用定义证明等差数列时,常采用的两个式子an+1-an=d和an-an-1=d,但它们的意义不同,后者必须加上“n≥2”,否则n=1时,a0无定义.
(对应训练一)判断下列数列是否为等差数列.(1)在数列{an}中an=3n+2;(2)在数列{an}中an=n2+n.
解析 (1)an+1-an=3(n+1)+2-(3n+2)=3(n∈N*).
由n的任意性知,这个数列为等差数列.
(2)an+1-an=(n+1)2+(n+1)-(n2+n)=2n+2,不是常数,
所以这个数列不是等差数列.
(对应训练二)在数列{an}中,a1=0,当n≥2时,=.
求证:数列{an}是等差数列.
解析 当n≥2时,由=,
得(n-1)an+1=nan,
所以nan+2=(n+1)an+1,两式相减得:
nan+2-(n-1)an+1=(n+1)an+1-nan,
整理得,nan+2+nan=2nan+1,
所以an+2+an=2an+1,
所以an+2-an+1=an+1-an,
又因为a3-a2=2a2-a2=a2=a2-0=a2-a1,所以数列{an}是等差数列.
(对应训练三)已知数列{an}中,a1=,an+1=(n∈N*).
(1)求证:是等差数列;(2)求数列{an}的通项公式.
解析 (1)证明:因为对于n∈N*,an+1=,
所以an+1=,
所以-=-==-1.
所以数列是首项为=-2,公差为-1的等差数列.
(2)由(1)知=-2+(n-1)(-1)=-(n+1),
所以an-1=-,即an=.
四、等差数列通项公式的推广an=am+(n-m)d的应用
例4 若{an}为等差数列,a15=8,a60=20,求a75.
[解析] 解法一:设等差数列{an}的公差为d,
∵a15=a1+14d,a60=a1+59d,
∴,解得.∴a75=a1+74d=+74×=24.
解法二:∵{an}为等差数列,
∴a15,a30,a45,a60,a75也为等差数列.
设其公差为d,则a15为首项,a60为第4项,
∴a60=a15+3d,即20=8+3d,解得d=4.
∴a75=a60+d=20+4=24.
解法三:∵a60=a15+(60-15)d,∴d==.
∴a75=a60+(75-60)d=20+15×=24.
归纳总结:1.因为a15和a60都可用a1和d表示,故可列方程组解出a1和d,进而求出a75.
2.因为{an}为等差数列,又序号15,30,45,60,75成等差数列,所以根据等差数列的性质,a15,a30,a45,a60,a75也成等差数列.
3.解法二中公差d指的是数列a15,a30,a45,a60,a75的公差,与解法一和解法三中的公差不同,注意区分.
(对应训练)等差数列{an}中,a2=3,a8=6,则a10=_____.
解析 解法一:设等差数列{an}的公差为d,
由题意,得,∴.∴a10=a1+9d=+=7.
解法二:设等差数列{an}的公差为d,∴a8-a2=6d=3,∴d=.
∴a10=a8+2d=6+2×=7.
五、用性质am+an=ap+aq(m,n,p,q∈N+,且m+n=p+q)解题
例5 (1)设数列{an},{bn}都是等差数列.若a1+b1=7,a3+b3=21,则a5+b5=______.
(2)已知{an}为等差数列,a3+a4+a5+a6+a7=450,求a2+a8的值.
解析 (1)方法一:设数列{an},{bn}的公差分别为d1,d2,因为a3+b3=(a1+2d1)+(b1+2d2)=(a1+b1)+2(d1+d2)=7+2(d1+d2)=21,
所以d1+d2=7,所以a5+b5=(a3+b3)+2(d1+d2)=21+2×7=35.
方法二:因为数列{an},{bn}都是等差数列.
所以数列{an+bn}也构成等差数列,所以2(a3+b3)=(a1+b1)+(a5+b5),所以2×21=7+a5+b5,所以a5+b5=35.
(2)因为a3+a4+a5+a6+a7=450,由等差数列的性质知a3+a7=a4+a6=2a5,所以5a5=450.所以a5=90.所以a2+a8=2a5=180.
归纳总结:等差数列运算的两条常用思路
(1)根据已知条件,列出关于a1,d的方程(组),确定a1,d,然后求其他量.
(2)利用性质巧解,观察等差数列中项的序号,若满足m+n=p+q=2r(m,n,p,q,r∈N*),则am+an=ap+aq=2ar.
(对应训练一)若a1-a4-a8-a12+a15=,则sin(a2+a14)的值( )
A.0 B.1 C.-1 D.不存在
解析 a1+a15=2a8,a4+a8+a12=3a8,∴-a8=,即a8=-,
∴sin(a2+a14)=sin(2a8)=sin(-π)=0.
答案 A
(对应训练二)在等差数列{an}中,a1+a3+a5=-12,且a1·a3·a5=80.求通项an.
解析 因为a1+a5=2a3,所以
⇒
解得a1=-10,a5=2或a1=2,a5=-10,
因为d=,所以d=3或-3,
所以an=-10+3(n-1)=3n-13,
或an=2-3(n-1)=-3n+5.
六、等差数列的综合应用
例6 (1)方程f(x)=x的根称为函数f(x)的不动点,若函数f(x)=有唯一不动点,且x1=1 000,xn+1=,n=1,2,3,…,则x2 019=( )
A. 2 019 B.2 009 C. D.2 018
(2)已知等差数列{an}的首项为a,公差为b,且不等式log2(ax2-3x+6)>2的解集为{x|x<1或x>b},则数列{an}的通项公式an=_________.
解析 (1)由=x得ax2+(2a-1)x=0,∵f(x)有唯一不动点,
∴2a-1=0,即a=,∴f(x)=,∴xn+1===xn+,
∴{xn}为公差为,首项为1 000的等差数列,
∴x2 019=x1+×(2 019-1)=1 000+1 009=2 009.
(2)因为不等式log2(ax2-3x+6)>2可转化为ax2-3x+2>0,所给条件表明:ax2-3x+2>0的解集为{x|x<1或x>b},
根据不等式解集的性质可知:
方程ax2-3x+2=0的两根为x1=1,x2=b.
利用根与系数的关系不难得出a=1,b=2.
由此知an=1+2(n-1)=2n-1.
归纳总结:解决数列综合问题的方法策略
(1)结合等差数列的性质或利用等差中项.
(2)利用通项公式,得到一个以首项a1和公差d为未知数的方程或不等式.
(3)利用函数或不等式的有关方法解决.
(对应训练一) 在等差数列{an}中,已知a4=8,a6=12,则数列{3an+4}的第2 019项为___________.
解析 设{an}的公差为d,则d===2,a4=a1+3d,所以a1=2,由等差数列的性质知{3an+4}是以3a1+4为首项,3d为公差的等差数列,所以3an+4=(3×2+4)+6(n-1)=6n+4.所以第2 019项为6×2 019+4=12 118.
(对应训练二)首项为a1,公差为d的整数等差数列{an}满足下列两个条件:①a3+a5+a7=93;②满足an>100的n的最小值是15.试求公差d和首项a1的值.
解析 a3+a5+a7=93,则a5=31,所以an=a5+(n-5)d>100,
n>+5,因为n的最小值是15,故14≤+5<15.
所以6.9
例7 某公司经销一种数码产品,第1年可获利200万元.从第2年起,由于市场竞争等方面的原因,其利润每年比上一年减少20万元,按照这一规律,如果公司不开发新产品,也不调整经营策略,从哪一年起,该公司经销这一产品将亏损?
解析 设从第1年起,第n年的利润为an,则由题意知a1=200,an-an-1=-20(n≥2,n∈N+).所以每年的利润an可构成一个等差数列{an},且公差d=-20.从而an=a1+(n-1)d=220-20n.
若an<0,则该公司经销这一产品将亏损,由an=220-20n<0,得n>11,
即从第12年起,该公司经销此产品将亏损.
归纳总结:解决实际应用问题,首先要认真领会题意,根据题目条件,寻找有用的信息.若一组数按次序“定量”增加或减少时,则这组数成等差数列.合理地构建等差数列模型是解决这类问题的关键,在解题过程中,一定要分清首项、项数等关键的问题.
(对应训练一)梯子的最高一级宽33 cm,最低一级宽110 cm,中间还有10级,各级的宽度成等差数列,计算中间各级的宽度.
解析 用数列{an}表示梯子自上而下各级宽度所成的等差数列,
由题意,得a1=33,a12=110,n=12.
由通项公式,得a12=a1+(12-1)d,
即110=33+11d,解得d=7.
因此a2=40,a3=47,a4=54,a5=61,a6=68,a7=75,a8=82,a9=89,a10=96,a11=103.
(对应训练二)某市出租车的计价标准为1.2元/km,起步价为10元,即最初的4 km(不含4 km)计费10元.如果某人乘坐该市的出租车去往14 km处的目的地,且一路畅通,等候时间为0,需要支付车费________元.
解析 根据题意,当该市出租车的行程大于或等于4 km时,每增加1 km,乘客需要支付1.2元.所以可以建立一个等差数列{an}来计算车费.令a1=11.2,表示4 km处的车费,公差d=1.2,那么当出租车行至14 km处时,n=11,此时需要支付车费a11=11.2+(11-1)×1.2=23.2(元).
答案 23.2
(对应训练三)如图所示,三个正方形的边AB、BC、CD的长组成等差数列,且AD=21 cm,这三个正方形的面积之和是179 cm2.
(1)求AB、BC、CD的长;
(2)以AB、BC、CD的长为等差数列的前三项,以第10项为边长的正方形的面积是多少?
解析 (1)设公差为d(d>0),BC=x,
则AB=x-d,CD=x+d.
由题意得
解得或(舍去).
所以AB=3(cm),BC=7(cm),CD=11(cm).
(2)正方形的边长组成首项是3,公差是4的等差数列{an},
所以a10=3+(10-1)×4=39.a=392=1521(cm2).
所求正方形的面积为1521 cm2.
八、等差数列在三角形中的应用
例8 在△ABC中,若lg (sinA),lg (sinB),lg (sinC)成等差数列,并且三个内角A,B,C也成等差数列,试判断该三角形的形状.
解析 由A,B,C成等差数列,得2B=A+C,又A+B+C=π,
∴3B=π,∴B=.
∵lg (sinA),lg (sinB),lg (sinC)成等差数列,
∴2lg (sinB)=lg (sinA)+lg (sinC),
即sin2B=sinAsinC,∴sinAsinC=.
又∵cos(A+C)=cosAcosC-sinAsinC,cos(A-C)=cosAcosC+sinAsinC,
∴sinAsinC=-[cos(A+C)-cos(A-C)].
∴-=.
∴+cos(A-C)=.∴cos(A-C)=1.
∵A-C∈(-π,π),∴A-C=0,即A=C=,∴A=B=C.
故△ABC为等边三角形.
归纳总结:等差数列与三角函数结合,一般需要根据等差数列的定义、性质等得到三角恒等式,然后运用三角恒等知识变形、化简,得到有关的恒等式,进而求解相关问题.
(对应训练)已知△ABC的一个内角为120°,并且三边长构成公差为4的等差数列,则△ABC的面积为 .
解析 设△ABC的三边长为a-4,a,a+4(a>4),
则=-,
解得a=10,三边长分别为6,10,14.
所以S△ABC=×6×10×=15.
答案 15
九、等差数列在向量问题中的应用
例9 已知数列{an}为等差数列,且满足=a3+a2 015,若=λ(λ∈R),点O为直线BC外一点,则a1+a2 017=( )
A.0 B.1 C.2 D.4
解析 ∵=a3+a2 015,∴-=a3+a2 015,即=(a3+1)+a2 015,又∵=λ(λ∈R),∴a3+1+a2 015=1,∴a1+a2 017=a3+a2 015=0.故选A.
答案 A
专题训练
1.设{an}是公差为正数的等差数列,若a1+a2+a3=15,a1a2a3=80,则a11+a12+a13等于( )
A.120 B.105 C.90 D.75
解析 ∵a1+a2+a3=3a2=15,∴a2=5,
又∵a1a2a3=80,∴a1a3=16,即(a2-d)(a2+d)=16.
∵d>0,∴d=3.
则a11+a12+a13=3a12=3(a2+10d)=105.故选B.
答案 B
2.等差数列的首项为,且从第10项开始为比1大的项,则公差d的取值范围是( )
A.d> B.d< C.
∴
3.若a,b,c成等差数列,则二次函数y=ax2-2bx+c的图象与x轴的交点的个数为( )
A.0 B.1 C.2 D.1或2
解析 ∵a,b,c成等差数列,∴2b=a+c,
∴Δ=4b2-4ac=(a+c)2-4ac=(a-c)2≥0.
∴二次函数y=ax2-2bx+c的图象与x轴的交点个数为1或2.故选D.
答案 D
4.若数列{an}为等差数列,ap=q,aq=p(p≠q),则ap+q为 ( )
A.p+q B.0 C.-(p+q) D.
解析 ∵ap=a1+(p-1)d,aq=a1+(q-1)d,
∴
①-②,得(p-q)d=q-p.
∵p≠q,∴d=-1.
代入①,有a1+(p-1)×(-1)=q,∴a1=p+q-1.
∴ap+q=a1+(p+q-1)d=p+q-1+(p+q-1)×(-1)=0.故选B.
答案 B
5.已知x≠y,且两个数列x,a1,a2,…,am,y与x,b1,b2,…,bn,y各自都成等差数列,则等于( )
A. B. C. D.
解析 设这两个等差数列公差分别是d1,d2,则a2-a1=d1,b2-b1=d2.第一个数列共(m+2)项,∴d1=;第二个数列共(n+2)项,∴d2=.这样可求出==.故选D.
答案 D
6.设等差数列{an}的公差为d,若数列{2}为递减数列,则( )
A.d<0 B.d>0 C.a1d<0 D.a1d>0
解析 ∵数列{2}为递减数列,a1an=a1[a1+(n-1)d]=a1dn+a1(a1-d),等式右边为关于n的一次函数,∴a1d<0.故选C.
答案 C
7.若方程(x2-2x+m)(x2-2x+n)=0的四个根组成一个首项为的等差数列,则|m-n|=( )
A.1 B. C. D.
解析 设方程的四个根a1,a2,a3,a4依次成等差数列,则a1+a4=a2+a3=2,
再设此等差数列的公差为d,则2a1+3d=2,
∵a1=,∴d=,
∴a2=+=,a3=+1=,a4=+=,
∴|m-n|=|a1a4-a2a3|==.
答案 C
8.已知数列{an}满足a1=15,且3an+1=3an-2.若ak·ak+1<0,则正整数k=( )
A.24 B.23
C.22 D.21
解析 由3an+1=3an-2得an+1-an=-,所以数列{an}为首项a1=15,公差d=-的等差数列,所以an=15-(n-1)=-n+,则由ak·ak+1<0得ak>0,ak+1<0,令an=-n+=0得n=,所以a23>0,a24<0,所以k=23.故选B.
答案 B
9.设{an}是等差数列.下列结论中正确的是( )
A.若a1+a2>0,则a2+a3>0
B.若a1+a3<0,则a1+a2<0
C.若0<a1<a2,则a2>
D.若a1<0,则(a2-a1)(a2-a3)>0
解析 先分析四个答案,A举一反例a1=2,a2=-1,则a3=-4,a1+a2>0,而a2+a3<0,A错误;B举同样反例a1=2,a2=-1,a3=-4,a1+a3<0,而a1+a2>0,B错误;下面针对C进行研究,{an}是等差数列,若0
答案 C
10.等差数列{an}的首项为a,公差为1,数列{bn}满足bn=.若对任意n∈N*,bn≤b6,则实数a的取值范围是( )
A.(-8,-6) B.(-7,-6) C.(-6,-5) D.(6,7)
解析 ∵{an}是首项为a,公差为1的等差数列,
∴an=n+a-1.∴bn==1-.
又∵对任意的n∈N*,都有bn≤b6成立,可知≤,
则必有7+a-1<0且8+a-1>0,∴-7 答案 B
11.已知数列{an}满足a=a+4,且a1=1,an>0,则an= .
解析 由已知a-a=4,
∴{a}是等差数列,且首项a=1,公差d=4,
∴a=1+(n-1)×4=4n-3.
又an>0,∴an=.
答案
12.已知数列{an}满足a1=1,若点在直线x-y+1=0上,则an= .
解析 由题设可得-+1=0,即-=1,所以数列是以1为公差的等差数列,且首项为1,故通项公式=n,所以an=n2.
答案 n2
13.已知数列{an}满足a1=2,an+1=.(1)数列是否为等差数列?说明理由.(2)求an.
解析 (1)数列是等差数列,理由如下:
∵a1=2,an+1=,
∴==+,∴-=,
即是首项为=,公差为d=的等差数列.
(2)由(1)可知,=+(n-1)d=,
∴an=.
14.已知数列{an}满足a1=4,an=4-(n≥2),令bn=.
(1)求证:数列{bn}是等差数列;
(2)求数列{an}的通项公式.
解析 (1)证明:∵an=4-(n≥2),
∴an+1-2=2-=(n≥1),
∴==+(n≥1).
故-=(n≥1),
即bn+1-bn=(n≥1),
所以{bn}为等差数列.
(2)由(1)知,是等差数列,
则=+(n-1)×=,
解得an=2+,
所以{an}的通项公式为an=2+.
15.数列{an}为等差数列,bn=an,又已知b1+b2+b3=,b1b2b3=,求数列{an}的通项公式.
解析 ∵b1+b2+b3=a1+a2+a3=,b1b2b3=a1+a2+a3=,∴a1+a2+a3=3.
∵a1,a2,a3成等差数列,∴a2=1,故可设a1=1-d,
a3=1+d,由1-d++1+d=,
得2d+2-d=,解得d=2或d=-2.
当d=2时,a1=1-d=-1,an=-1+2(n-1)=2n-3;
当d=-2时,a1=1-d=3,an=3-2(n-1)=-2n+5.
16.已知数列{an}满足an+1=(n∈N*),且a1=0.
(1)求a2,a3的值;
(2)是否存在一个实常数λ,使得数列为等差数列,请说明理由.
解析 (1)因为a1=0,an+1=(n∈N*),
所以a2===,a3===.
(2)假设存在一个实常数λ,
使得数列为等差数列,
则,,成等差数列,
所以=+,
所以=+,解之得λ=1.
因为-=-
=-==-,
又=-1,所以存在一个实常数λ=1,使得数列是首项为-1,公差为-的等差数列.
17.设各项均为正数的无穷数列{an}和{bn}满足:对任意n∈N*都有2bn=an+an+1且a=bnbn+1.
(1)求证:{}是等差数列;
(2)设a1=1,a2=2,求{an}和{bn}的通项公式.
解析 (1)证明:a=bnbn+1得an+1=,
∴an=代入2bn=an+an+1,
得2bn=+,
∴2=+,
∴{}是等差数列.
(2)由a1=1,a2=2得b1==.
又由a=bnbn+1得a=b1b2,
∴b2==,
∴==,==.
∴{}的公差d=-=.
∴=+(n-1)·=(n+2),
∴bn=(n+2)2,
∴a=bn-1bn=(n+1)2·(n+2)2,
∴an=(n+1)(n+2).
18.已知f(x)=,在数列{xn}中,x1=,xn=f(xn-1)(n≥2,n∈N*),试说明数列{}是等差数列,并求x95的值.
解析 因为当n≥2时,xn=f(xn-1),
所以xn=(n≥2),
即xnxn-1+2xn=2xn-1(n≥2),
得=1(n≥2),即-=(n≥2).又=3,
所以数列{}是以3为首项,为公差的等差数列,
所以=3+(n-1)×=,
所以xn=,所以x95==.
19.甲、乙两人连续6年对某县农村养鸡业规模进行调查,提供两个不同的信息图如图所示.甲调查表明:从第1年每个养鸡场出产1万只鸡上升到第6年平均每个养鸡场出产2万只鸡.乙调查表明:由第1年养鸡场个数30个减少到第6年10个.
甲 乙
请你根据提供的信息回答问题.
(1)第2年养鸡场的个数及全县出产鸡的总只数;
(2)到第6年这个县的养鸡业规模比第1年是扩大了还是缩小了?请说明理由.
解析 由题图可知,从第1年到第6年平均每个养鸡场出产的鸡数成等差数列,记为{an},公差为d1,且a1=1,a6=2;从第1年到第6年的养鸡场个数也成等差数列,记为{bn},公差为d2,且b1=30,b6=10;从第1年到第6年全县出产鸡的总只数记为数列{cn},则cn=anbn.
(1)由a1=1,a6=2,得
∴得a2=1.2;
由b1=30,b6=10,得
∴得b2=26.
∴c2=a2b2=1.2×26=31.2,
即第2年养鸡场有26个,全县出产鸡31.2万只.
(2)∵c6=a6b6=2×10=20
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