题目内容
数列{an}满足:na1+(n-1)a2+…+2an-1+an=(
)n-1+(
)n-2+…+
+1(n=1,2,3,…,).
(1)求an的通项公式;
(2)若bn=-(n+1)an,试问是否存在正整数k,使得对于任意的正整数n,都有bn≤bk成立?证明你的结论.
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(1)求an的通项公式;
(2)若bn=-(n+1)an,试问是否存在正整数k,使得对于任意的正整数n,都有bn≤bk成立?证明你的结论.
分析:(1)由数列{an}满足的条件na1+(n-1)a2+…+2an-1+an=(
)n-1+(
)n-2+…+
+1,根据递推可得(n-1)a1+(n-2)a2+…+an-1=(
)n-2+…+
+1,两式相减得到Sn,从而求出an的通项公式;
(2)设存在自然数k,使对n∈N,bn≤bk恒成立,根据bn+1-bn的表达式易得当n<8时,bn+1>bn,当n=8时,bn+1=bn,当n>8时,bn+1<bn故得解.
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(2)设存在自然数k,使对n∈N,bn≤bk恒成立,根据bn+1-bn的表达式易得当n<8时,bn+1>bn,当n=8时,bn+1=bn,当n>8时,bn+1<bn故得解.
解答:解:(1)由na1+(n-1)a2+…+2an-1+an=(
)n-1+(
)n-2+…+
+1,
得,(n-1)a1+(n-2)a2+…+an-1=(
)n-2+…+
+1两式相减,
得a1+a2+…+an=(
)n-1=Sn
∴当n=1时,a1=S1=1
当n≥2时,an=Sn-Sn-1=-
(
)n-2
即an=
(2)由(1)得bn=-(n+1)an=
设存在自然数k,使对n∈N,bn≤ck恒成立
当n=1时,b2-b1=
>0⇒b2>b1
当n≥2时,bn+1-bn=(
)n-2•
,
∴当n<8时,bn+1>bn
当n=8时,bn+1=bn,当n>8时,bn+1<bn
所以存在正整数k=8或9,使对任意正整数n,均有b1<b2<…<b8=b9>b10>b11>…,
从而存在正整数k8或9,使得对于任意的正整数n都bn≤bk成立
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得,(n-1)a1+(n-2)a2+…+an-1=(
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得a1+a2+…+an=(
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∴当n=1时,a1=S1=1
当n≥2时,an=Sn-Sn-1=-
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即an=
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(2)由(1)得bn=-(n+1)an=
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设存在自然数k,使对n∈N,bn≤ck恒成立
当n=1时,b2-b1=
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当n≥2时,bn+1-bn=(
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| 8-n |
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∴当n<8时,bn+1>bn
当n=8时,bn+1=bn,当n>8时,bn+1<bn
所以存在正整数k=8或9,使对任意正整数n,均有b1<b2<…<b8=b9>b10>b11>…,
从而存在正整数k8或9,使得对于任意的正整数n都bn≤bk成立
点评:本题主要考查数列的性质及其应用,同时考查了作差比较法和数列与不等式的综合,以及计算能力,属于中档题.
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