限时:60分钟 满分:84分 1.(满分14分)已知数列{an}的前n项和Sn=-n2+kn(其中k∈N*),且Sn的最大值为8. (1)确定常数k,并求an; (2)求数列的前n项和Tn. 解:(1)当n=k∈N+时,Sn=-n2+kn取最大值, 即8=Sk=-k2+k2=k2, 故k2=16,因此k=4, 从而an=Sn-Sn-1=-n(n≥2). 又因为a1=S1=,所以an=-n. (2)因为bn==, Tn=b1+b2+…+bn=1+++…++, 2Tn=2+2+++…+. 所以Tn=2Tn-Tn=2+1++…+- =4--=4-. 2.(满分14分)(2012·郑州模拟)已知等差数列{an}满足:a5=9,a2+a6=14. (1)求{an}的通项公式; (2)若bn=an+qan(q>0),求数列{bn}的前n项和Sn. 解:(1)设数列{an}的首项为a1,公差为d,则由a5=9,a2+a6=14,得 解得 所以{an}的通项an=2n-1. (2)由an=2n-1得bn=2n-1+q2n-1. 当q>0且q≠1时,Sn=[1+3+5+…+(2n-1)]+(q1+q3+q5+…+q2n-1)=n2+; 当q=1时,bn=2n,则Sn=n(n+1). 所以数列{bn}的前n项和 Sn= 3.(满分14分)(2012·武汉模拟)已知前n项和为Sn的等差数列{an}的公差不为零,且a2=3,又a4,a5,a8成等比数列. (1)求数列{an}的通项公式; (2)是否存在正整数对(n,k),使得nan=kSn?若存在,求出所有的正整数对(n,k);若不存在,请说明理由. 解:(1)因为a4,a5,a8成等比数列,所以a=a4a8. 设数列{an}的公差为d, 则(a2+3d)2=(a2+2d)(a2+6d). 将a2=3代入上式化简整理得d2+2d=0. 又因为d≠0,所以d=-2. 于是an=a2+(n-2)d=-2n+7,即数列{an}的通项公式为an=-2n+7. (2)假设存在正整数对(n,k),使得nan=kSn,则由(1)知Sn==6n-n2. 于是k====2+. 因为k为正整数,所以n-6≤5,即n≤11,且5能被n-6整除,故当且仅当n-6=±5,或n-6=1时,k为正整数. 即当n=1时,k=1;n=11时,k=3;n=7时,k=7. 故存在正整数对(1,1),(11,3),(7,7),使得nan=kSn成立. 4.(满分14分)(2012·嘉兴模拟)甲、乙两容器中分别盛有浓度为10%、20%的某种溶液500 mL,同时从甲、乙两个容器中各取出100 mL溶液,将其倒入对方的容器搅匀,这称为一次调和.经n-1(n≥2,n∈N*)次调和后甲、乙两个容器中的溶液浓度分别为an、bn.记a1=10%,b1=20%. (1)试用an-1,bn-1表示an,bn; (2)求证:数列{an-bn}是等比数列,数列{an+bn}是常数数列; (3)求数列{an},{bn}的通项公式. 解:(1)由题意知, an==an-1+bn-1, bn==bn-1+an-1. (2)证明:由(1)知,an-bn=(an-1-bn-1), 又因为a1-b1≠0,所以数列{an-bn}是等比数列; an+bn=an-1+bn-1=…=a1+b1=30%, 所以数列{an+bn}是常数数列. (3)因为a1-b1=-10%,数列{an-bn}是公比为的等比数列,所以an-bn=-10%×n-1. 又因为an+bn=30%,所以an=-5%×n-1+15%,bn=5%×n-1+15%. 5.(满分14分)已知正项等比数列{an}满足:log3a1+log3a3=4,log3a5+log3a7=12. (1)求数列{an}的通项公式; (2)记Tn=log3a1+log3a2+…+log3an,数列{bn}满足:bn=;若存在n∈N*,使不等式m<(b1+b2+…+bn)n成立,求实数m的取值范围. 解:(1)设正项等比数列{an}的公比为q,根据题意得 a1a3=a=34,则a2=32,同理得a6=36, 由a6=a2q4,可得q=3. 故an=3n,n∈N*. (2)∵Tn=1+2+3+…+n=n(n+1),[z,zs,tep.com] ∴bn==-, ∴b1+b2+…+bn=++…+=1-=. 设f(n)=n, 则f(n+1)-f(n)=-n·≤0, ∴f(1)=f(2)>f(3)>f(4)>…, ∴f(n)≤f(1)=. 故m的取值范围是. 6.(满分14分)已知数列{an}的前n项和为Sn,且a1=2,3Sn=5an-an-1+3Sn-1(n≥2). (1)求数列{an}的通项公式; (2)若bn=(2n-1)an,求数列{bn}的前n项和Tn; (3)若cn=tn[lg(2t)n+lg an+2](0t(n+1),即t<. ∵n∈N*,=≥,∴0
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