(2013•昌平区二模)设数列{an},对任意n∈N*都有(kn+b)(a1+an)+p=2(a1+a2…+an),(其
(2013•昌平区二模)设数列{a
n},对任意n∈N
*都有(kn+b)(a
1+a
n)+p=2(a
1+a
2…+a
n),(其中k、b、p是常数).
(1)当k=0,b=3,p=-4时,求a
1+a
2+a
3+…+a
n;
(2)当k=1,b=0,p=0时,若a
3=3,a
9=15,求数列{a
n}的通项公式;
(3)若数列{a
n}中任意(不同)两项之和仍是该数列中的一项,则称该数列是“封闭数列”.当k=1,b=0,p=0时,设S
n是数列{a
n}的前n项和,a
2-a
1=2,试问:是否存在这样的“封闭数列”{a
n},使得对任意n∈N
*,都有S
n≠0,且[1/12<
+
+
+…+
<
11 |
18].若存在,求数列{an}的首项a1的所有取值;若不存在,说明理由.
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nanaxueli4
幼苗
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解题思路:(1)当k=0,b=3,p=-4时,3(a 1+a n)-4=2(a 1+a 2…+a n),再写一式,两式相减,可得数列{a n}是以首项为1,公比为3的等比数列,从而可求a 1+a 2+a 3+…+a n; (2)当k=1,b=0,p=0时,n(a 1+a n)=2(a 1+a 2…+a n),再写一式,两式相减,可得数列{a n}是等差数列,从而可求数列{a n}的通项公式; (3)确定数列{a n}的通项,利用{a n}是“封闭数列”,得a 1是偶数,从而可得 <a1<12,再利用 <+++…+<11 | 18],验证,可求数列{an}的首项a1的所有取值.
(1)当k=0,b=3,p=-4时,3(a1+an)-4=2(a1+a2…+an),① 用n+1去代n得,3(a1+an+1)-4=2(a1+a2…+an+an+1),② ②-①得,3(an+1-an)=2an+1,an+1=3an,(2分) 在①中令n=1得,a1=1,则an≠0,∴ an+1 an=3, ∴数列{an}是以首项为1,公比为3的等比数列, ∴a1+a2+a3+…+an= 3n−1 2.(4分) (2)当k=1,b=0,p=0时,n(a1+an)=2(a1+a2…+an),③ 用n+1去代n得,(n+1)(a1+an+1)=2(a1+a2…+an+an+1),④ ④-③得,(n-1)an+1-nan+a1=0,⑤(6分) 用n+1去代n得,nan+2-(n+1)an+1+a1=0,⑥ ⑥-⑤得,nan+2-2nan+1+nan=0,即an+2-an+1=an+1-an,(8分) ∴数列{an}是等差数列. ∵a3=3,a9=15,∴公差d= a9−a3 9−3=2,∴an=2n-3.(10分) (3)由(2)知数列{an}是等差数列,∵a2-a1=2,∴an=a1+2(n-1). 又{an}是“封闭数列”,得:对任意m,n∈N*,必存在p∈N*使a1+2(n-1)+a1+2(m-1)=a1+2(p-1), 得a1=2(p-m-n+1),故a1是偶数,(12分) 又由已知,[1/12< 1 S1< 11 18],故[18/11<a1<12. 一方面,当 18 11<a1<12时,Sn=n(n+a1-1)>0,对任意n∈N*,都有 1 S1+ 1 S2+ 1 S3+…+ 1 Sn≥ 1 S1> 1 12]. 另一方面,当a1=2时,Sn=n(n+1),[1 Sn= 1/n− 1 n+1],则[1 S1+ 1 S2+ 1 S3+…+
点评: 本题考点: 数列与不等式的综合;数列递推式. 考点点评: 本题考查数列的通项与求和,考查等差数列、等比数列的判定,考查学生分析解决问题的能力,属于难题.
1年前
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