题目内容
已知数列{an}的前n项和为Sn,且Sn=n+3 |
2 |
(1)求证:数列{an-1}是等比数列;
(2)求数列{
bn |
an-1 |
(3)若不等式Tn+
-n2+11n-6 |
2×3n |
g | a |
分析:(1)由 Sn=n+
an,知 Sn-1=n-1+
an-1,两式相减得an=1+
an-
an-1,由此能够导出数列{an-1}是公比是3,首项为-3的等比数列.
(2)先求得到an-1=-3n.由{bn}是等差数列,求得bn=-4n.Tn=
+
++
+
=4[
+
++
+
]再由错位相减法能够得到数列{
}的前n项和Tn;
(3)令Pn=Tn+
,证明当n>5时Pn+1-Pn>0此时Pn单调递增,所以当n>5时,Pn<3,又因为P1=3-1=2,P2=3-
<3,P3=P4=3,P5=P6=3-
<3,所以当n∈N*时,Pn的最大值为3,从而有logax>3.故可解.
3 |
2 |
3 |
2 |
3 |
2 |
3 |
2 |
(2)先求得到an-1=-3n.由{bn}是等差数列,求得bn=-4n.Tn=
b1 |
a1-1 |
b2 |
a2-1 |
bn-1 |
an-1-1 |
bn |
an-1 |
1 |
31 |
2 |
32 |
(n-1) |
3n-1 |
n |
3n |
bn |
an-1 |
(3)令Pn=Tn+
-n2+11n-6 |
2×3n |
1 |
9 |
1 |
243 |
解答:解:(1)由Sn=n+
an,①当n≥2时,Sn-1=n-1+
an-1,②
两式相减得an=1+
an-
an-1,即an=3an-1-2,(1分)
当n≥2时,
=
=3为定值,(2分)
所以数列{an-1}是等比数列,公比是3,(3分)
(2)由Sn=n+
an,令n=1,得a1=-2. 所以数列{an-1}是等比数列,公比是3,首项为-3.
∴an-1=-3×3n-1,即an-1=-3n.(4分)∴b2=-8,b20=-80.
由{bn}是等差数列,求得bn=-4n(5分)
∵Tn=
+
+…+
+
=4[
+
+…+
+
],
而
Tn=4[
+
+…+
+
],
相减得
Tn=4(
+
+…+
-
),即Tn=2(
+
+…+
)-
,
则 Tn=2
-
=3-
.(8分)
(3)令Pn=Tn+
则Pn=3-
+
=3+
(9分)Pn+1=3+
∴Pn+1-Pn=
-
=
=
(10分)
∴当n>5时Pn+1-Pn>0此时Pn单调递增;(11分)
∵当n>5时,-n2+7n-12<0从而3+
<3∴当n>5时,Pn<3
∵P1=3-1=2,P2=3-
<3,P3=P4=3,P5=P6=3-
<3
∴当n∈N*时,Pn的最大值为3(13分)
∵不等式Tn+
<lo
x(a>0且a≠1)对一切n∈N*恒成立∴logax>3.(14分)
故当a>1时,x≥a3;当0<a<1时,0<x≤a3.(16分)
3 |
2 |
3 |
2 |
两式相减得an=1+
3 |
2 |
3 |
2 |
当n≥2时,
an-1 |
an-1-1 |
3an-1-2-1 |
an-1-1 |
所以数列{an-1}是等比数列,公比是3,(3分)
(2)由Sn=n+
3 |
2 |
∴an-1=-3×3n-1,即an-1=-3n.(4分)∴b2=-8,b20=-80.
由{bn}是等差数列,求得bn=-4n(5分)
∵Tn=
b1 |
a1-1 |
b2 |
a2-1 |
bn-1 |
an-1-1 |
bn |
an-1 |
1 |
31 |
2 |
32 |
(n-1) |
3n-1 |
n |
3n |
而
1 |
3 |
1 |
32 |
2 |
33 |
(n-1) |
3n |
n |
3n+1 |
相减得
2 |
3 |
1 |
31 |
1 |
32 |
1 |
3n |
n |
3n+1 |
1 |
30 |
1 |
31 |
1 |
3n-1 |
2n |
3n |
则 Tn=2
1-(
| ||
1-
|
2n |
3n |
2n+3 |
3n |
(3)令Pn=Tn+
-n2+11n-6 |
2×3n |
2n+3 |
3n |
-n2+11n-6 |
2×3n |
-n2+7n-12 |
2×3n |
-n2+5n-6 |
2×3n+1 |
-n2+5n-6 |
2×3n+1 |
-n2+7n-12 |
2×3n |
=
2n2-16n+30 |
2×3n+1 |
(n-3)(n-5) |
3n+1 |
∴当n>5时Pn+1-Pn>0此时Pn单调递增;(11分)
∵当n>5时,-n2+7n-12<0从而3+
-n2+7n-12 |
2×3n |
∵P1=3-1=2,P2=3-
1 |
9 |
1 |
243 |
∴当n∈N*时,Pn的最大值为3(13分)
∵不等式Tn+
-n2+11n-6 |
2×3n |
g | a |
故当a>1时,x≥a3;当0<a<1时,0<x≤a3.(16分)
点评:本题考查数列的性质和应用,解题时要认真审题,注意挖掘题设中的隐含条件,合理地运用错位相减法进行解题.
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