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数列习题及答案

数列综合题一.选择题1.如果等差数列{}n a 中,34512a a a ++=,那么127...a a a +++=( )A.14 B .21 C .28 D .35 2.设数列{}n a 的前n 项和3S n n =,则4a 的值为( )A.15 B .37 C .27 D .64 3.设等比数列{}n a 的公比2q =,前n 项和为n S ,则42S a =( ) A .2B .4C .215 D .217 4.设n S 为等比数列{}n a 的前n 项和,已知3432S a =-,2332S a =-,则公比q =( )A .3B .4C .5D .65.已知,231,231-=+=b a 则b a ,的等差中项为( )A .3B .2 C.3D.26.已知}{n a 是等比数列,22a =,514a =,则12231n n a a a a a a ++++=( )A .32(12)3n -- B .16(14)n -- C .16(12)n -- D .32(14)3n -- 7.若数列}{n a 的通项公式是(1)(32)n n a n =--,则1220a a a ++⋅⋅+= ( )A .30B .29C .-30D .-298.已知等比数列{}n a 满足0,1,2,n a n >=,且25252(3)nn a a n -⋅=≥,则当1n ≥时,2123221log log log n a a a -+++=( )A. (21)n n -B. 2(1)n +C. 2nD. 2(1)n - 9.设{}n a 是等差数列,1359a a a ++=,69a =,则这个数列的前6项和等于( ) A .12B. 24C. 36D. 4810.数列{}n a 中,123,6,a a ==且12n n n a a a ++=+,则2004a =( ) A.3 B.-3 C.-6 D.611.在等差数列{}n a 中,1031531=++a a a ,则5a 的值为( ) .A.2B.3C.4D.512.等比数列{}n a 的前n 项和为n s ,若6542s s s +=,则数列{}n a 的公比q 的值为( )A.-2或1B.-1或2C.-2D.113.已知{}n a 为等差数列,其公差为-2,且7a 是3a 与9a 的等比中项,n s 为{}n a 的前n 项和,∈n N *,则10s 的值为( )A.-110B.-90C.90D.110 14.等差数列{}n a 的公差为2,若842,,a a a 成等比数列,则{}n a 的前n 项和n s 等于( )A.)1(+n nB.)1(-n nC.2)1(+n n D.2)1(-n n 15.在正项等比数列{}n a 中,2312,21,3a a a 成等差数列,则2013201220152014a a a a ++等于( )A.3或-1B.9或1C.1D.916.已知数列,,1617,815,413,211 则其前n 项和n s 为( )A.n n 2112-+ B.n n 2122-+ C.12211--+n n D.12212--+n n17.若数列{}n a 的通项公式为)2(2+=n n a n ,则其前n 项和n s 为( )A.211+-n B.11123+--n n C.21123+--n n D.211123+-+-n n18.某种细胞开始有2个,1小时后分裂成4个并死去1个,2小时后分裂成6个并死去1个,3小时后分裂成10个并死去1个,…,按此规律进行下去,6小时后细胞存活的个数是( )A .33个B .65个C .66个D .129个 19.设)(x f 是定义在R 上的恒不为零的函数,且对任意的实数∈y x ,R ,都有)()()(y x f y f x f +=⋅,若)(,211n f a a n ==(∈n N *),则数列{}n a 的前n 项和n s 的取值范围为( )A .⎪⎭⎫⎢⎣⎡2,21B .⎥⎦⎤⎢⎣⎡2,21C .⎪⎭⎫⎢⎣⎡1,21D .⎥⎦⎤⎢⎣⎡1,2120.小正方形按照如图所示的规律排列:每个图中的小正方形的个数构成一个数列{}n a ,有以下结论:①155=a ;②数列{}n a 是一个等差数列;③数列{}n a 是一个等比数列;④数列的递推公式为:11++=+n a a n n (∈n N *).其中正确的命题序号为( )A .①②B .①③C .①④D .① 21.已知数列{}n a 满足133,011+-==+n n n a a a a (∈n N *),则=20a ( )A .0B .3- C.3 D.23 22.数列{}n a 满足递推公式)2(1331≥-+=-n a a n n n ,又51=a ,则使得⎭⎬⎫⎩⎨⎧+n n a 3λ为等差数列的实数=λ( )A .2B .5C .21-D.21 23.在等差数列{}n a 中,0,01110><a a ,且1011a a >,则{}n a 的前n 项和n s 中最大的负数为( )A .17sB .18sC .19sD .20s 24.将数列{}13-n 按“第n 组有n 个数”的规则分组如下:(1),(3,9),(27,81,243),…,则第100组中的第一个数是( )A .49503B .50003C .50103D .50503 25.已知{}n a 为等比数列,,8,26574-==+a a a a 则=+101a a ( )A .7B .5C .-5D .-726.已知等差数列{}n a 的前n 项和为s ,,15,555==s a 则数列⎭⎬⎫⎩⎨⎧+11n n a a 的前100项和为( )A.101100 B.10199 C.10099 D.10010127.已知1,111+==+n nn a a a a ,则=n a ( ) A.n 1 B.n C.1+n n D.n n 1+ 28.在数列{}n a 中,)11ln(,211na a a n n ++==+,则=n a ( )A.n ln 2+B.n n ln )1(2-+C.n n ln 2+D.n n ln 1++ 二.填空题29.已知数列{}n a 满足: 35a =,121n n a a +=- (n ∈N*),则1a = ________. 30.已知{}n a 为等比数列,472a a +=,568a a =-,则110a a +=________. 31.设等差数列{}n a 的公差d 不为0,19a d =.若k a 是1a 与2k a 的等比中项,则k =______.32.设等差数列{}n a 的前n 项和为n s ,若,729=s 则=++942a a a ________. 33.设数列{}n a 中,,1,211++==+n a a a n n 则通项=n a ________. 34.若数列{}n a 的前n 项和为n s ,且满足323-=n n a s ,则数列{}n a 的通项公式是________.35.若数列{}n a 的前n 项和3132+=n n a s ,则{}n a 的通项公式是=n a ____. 36.数列{}n a 满足13313131221+=+++n a a a n n ,∈n N *,则=n a ________.37.在等比数列{}n a 中,,24,341==a a 则543a a a ++等于________.38.若等差数列{}n a 满足,0,0107987<+>++a a a a a 则当=n ________时,{}n a 的前n 项和最大.39.等比数列{}n a 的各项均为正数,且,451=a a 则=++++5242322212log log log log log a a a a a ________.40.设数列{}n a 满足,11=a 且11+=-+n a a n n (∈n N *),则数列⎭⎬⎫⎩⎨⎧n a 1前10项的和___.41.设数列{}n a 中,若21+=+=n n n a a a (∈n N *),则称数列{}n a 为“凸数列”,已知数列{}n b 为“凸数列”,且2,121-==b b ,则数列{}n b 的前2013项和为________.42.将含有k 项的等差数列插入4和67之间,结果仍成一个新的等差数列,并且新的等差数列所有项的和为781,则k =________.43.定义一种运算“*”,对于正整数n 满足以下的运算性质:(1)1*11=;(2)()()1*13*1n n +=,则*1n 用含有n 的代数式表示为________.44.设等差数列{}n a 的公差,4,01d a d =≠若k a 是1a 与k a 2的等比中项,则k 的值为________.45.设n s 是等比数列{}n a 的前n 项和,693,,s s s 成等差数列,且m a a a 252=+,则=m ________.46.将正偶数排列如下表,其中第i 行第j 个数表示为ij a (∈j i ,N *),(例如1813=a )若2014=ij a ,则j i +=________.2 468101214161820…47.已知数列{}n a 的首项12a =,122nn n a a a +=+,1,2,3,n =…,则 2012a = ________.三、解答题1、已知等差数列{}n a 的前n 项和n S 满足30S =,55S =-. (1)求{}n a 的通项公式; (2)求数列21211{}n n a a -+的前n 项和.2、已知{}n a 是递增的等差数列,2a ,4a 是方程2560x x -+=的根. (1)求{}n a 的通项公式;(2)求数列2n n a ⎧⎫⎨⎬⎩⎭的前n 项和.3、已知等比数列{}n a 的前n 项和为n S ,且满足()122n n S p n N +*=+∈. (1)求p 的值及数列{}n a 的通项公式; (2)若数列{}n b 满足()132n n a bn a p +=+,求数列{}n b 的前n 项和n T .4、等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,数列{}n b 是等比数列,满足13a =,11b =,2210b S +=,5232a b a -=.(1)求数列{}n a 和{}n b 的通项公式;(2)令设数列{}n c 的前n 项和n T ,求2n T .5、已知{}n a 是一个单调递增的等差数列,且满足2421a a =,1510a a +=,数列{}n c 的前n 项和为1n n S a =+()N n *∈,数列{}n b 满足n n n c b 2=. (1)求数列{}n a 的通项公式; (2)求数列{}n b 的前n 项和.6、已知数列{}n a 中,111,1,33,n n n a n n a a a n n +⎧+⎪==⎨⎪-⎩为奇数,为偶数.(1)求证:数列232n a ⎧⎫-⎨⎬⎩⎭是等比数列;(2)若n S 是数列{}n a 的前n 项和,求满足0n S >的所有正整数n.n 为奇数, n 为偶数,2,,n n n S c b ⎧⎪=⎨⎪⎩7、已知数列{}n a 的前n 项和为n S ,且22n n S a =-;数列{}n b 满足11b =,12n n b b +=+.n N *∈.(1)求数列{}n a ,{}n b 的通项公式;(2)记n n n c a b =,*n ∈N .求数列{}n c 的前n 项和n T .8、若数列{}n A 满足21n n A A +=,则称数列{}n A 为“平方递推数列”.已知数列{}n a 中,12a =,点()1,n n a a +在函数()222f x x x =+的图象上,其中n 为正整数. (1)证明数列{}21n a +是“平方递推数列”,且数列(){}lg 21n a +为等比数列; (2)设(1)中 “平方递推数列 ”的前n 项之积为n T ,即()()()12212121n n T a a a =+++,求数 列{}n a 的通项及 n T 关于n 的表 达 式;(3)记21log n n a n b T +=,求数 列{}n b 的前n 项和 n S ,并求使2012n S >的n 的 最小 值.9、已知数列{}n a 为等差数列,n S 为其前n 项和,且222n n S a n =+(n *∈N ).()1求n a ,n S ;()2若k a ,22k a -,21k a +(k *∈N )是等比数列{}n b 的前三项,设112233n n n a b a b a b a b T =+++⋅⋅⋅+,求n T .10、数列{}n a 的前n 项和记为n S 11=a ,点),(1+n n a S 在直线12+=x y 上*N n ∈ . (1)求证:数列{}n a 是等比数列,并求数列{}n a 的通项公式n a ;(2)设13log +=n n a b ,n T 是数列⎭⎬⎫⎩⎨⎧⋅+11n n b b 的前n 项和,求2015T 的值.11、已知数列{}n a 满足前n 项和12+=n S n ,数列{}n b 满足12+=n n a b ,且前n 项和为n T ,设n n n T T c -=+12. (1)求数列{}n b 的通项公式 (2)判断数列{}n c 的单调性; (3)当2≥n 时,)1(log 1275112--<-+a T T a n n 恒成立,求a 的取值范围.12、已知二次函数)()(2R x c bx ax x f ∈++=满足0)21()0(==f f ,且)(x f 的最小值是-18.设数列{}n a 的前n 项和为n S ,对一切*N n ∈ ,点),(n S n 在函数)(x f 的图像上.(1)求数列{}n a 的通项公式; (2)通过cn S b nn +=构造一个新的数列{}n b ,是否存在非零常数c ,使得{}n b 为等差数列?13、已知数列{}n a 的前n 项和2)21(1+--=-n n n a S .(1)令n n n a b 2=,求证:数列{}n b 是等差数列,并求数列{}n a 的通项公式; (2)令n n a nn c 1+=,n n c c c T +++= 21 ,求n T 并证明:3<n T .14、数列{}n a 的前n 项和为n S ,)(12321*2N n n n a S n n ∈+--=+.(1)设n a b n n +=,证明:数列{}n b 是等比数列; (2)求数列{}n nb 的前n 项和n T ;(3)若n nn a c -=)21(,∑=+++=20151221i i i i i c c c c P ,求不超过P 的最大的整数值.15、在等差数列{}n a 中,31=a ,其前n 项和为n S ,等比数列{}n b 的各项均为正数,11=b ,公比为q ,且2222,12b S q S b ==+. (1)求n a 与n b ; (2)设数列{}n c 满足nn S c 1=,求{}n c 的前n 项和n T .16、数列{}n a 的前n 项和为n S ,且12,111+==+n n S a a ,数列{}n b 为等差数列,且9,353==b b .(1)求数列{}{}n n b a ,的通项公式;(2)若对任意的n n b k S N n ≥⋅+∈)21(,*恒成立,求实数k 的取值范围.17、已知数列{}n a 满足),2(1,1*1211N n n a a a a a n n ∈≥-=-+++=- . (1)求数列{}n a 的通项公式;(2)令)1,0(5log 12221≠>++=++a a a a d n n a n ,记数列{}n d 的前n 项和为n S ,若nn S S 2恒为一个与n 无关的常数λ,试求常数a 和λ.18、设函数x xx f sin 2)(+=的所有正的极小值点从小到大排成的数列为{}n x . (1)求数列{}n x 的通项公式;(2)设{}n x 的前n 项和为n S ,求n S sin .19、已知数列{}n a 的前n 项和为nS ,11=a ,且))(1()1(22*1N n n n S n nS n n ∈+=+-+,数列{}n b 满足5),(023*12=∈=+-++b N n b b b n n n ,其前9项和为63. (1)求数列{}n a 和{}n b 的通项公式; (2)令nnn n n b a a b c +=,数列{}n c 的前n 项和为n T ,若对任意正整数n ,都有[]b a n T n ,2∈-,求a b -的最小值.20、已知函数x x x x f )296(cos ln )(--+=π的导数为)(/x f ,且数列{}n a 满足)(3)6(*/1N n nf a a n n ∈+=++π.(1)若数列{}n a 是等差数列,求1a 的值;(2)若对任意*N n ∈,都有022≥+n a n 成立,求1a 的取值范围.参考答案 一、选择题 二、填空题 三、解答题1、解:依题意,230a =,355a =-,故1d =-,所以11a =,所以1(1)n a n =--,即2n a n =-; (2)21211111111(1)(21)(23)2232122121n n na a n n n n n n -+-⎛⎫==-=--= ⎪------⎝⎭; 2、解:(1)方程2560x x -+=的两根为2,3,由题意得242,3a a ==.设数列{}n a 的公差为d ,则422a a d -=,故12d =,从而132a =.所以{}n a 的通项公式为112n a n =+. (2)设{}2n n a 的前n 项和为n S ,由(1)知1222n n n a n ++=,则23134122222n n n n n S +++=++++,34121341222222n n n n n S ++++=++++.两式相减得23412131112()222222n n n n S +++=++++- 123112(1)4422n n n +++=+--所以1422n n n S ++=-. 3、解:(Ⅰ)由2,2222211≥=--+=-=+-n p p S S a n n n n n n22411=+==p S a ,由321,,a a a 成等比得1-=p ; (Ⅱ)由,)3(21n n b a n p a +=+可得n n n b 2=,n n nT 222212+++= ,1322222121++++=n n nT , 13222121212121+-++++=n n n n T ,12211)2112121+---=n n n n T (,n n n n T 22121--=-. 4、解: (Ⅰ)设数列{}n a 的公差为d ,数列{}n b 的公比为q ,则由2252310,2,b S a b a +=⎧⎨-=⎩得610,34232,q d d q d ++=⎧⎨+-=+⎩解得2,2,d q =⎧⎨=⎩所以32(1)21n a n n =+-=+,12n n b -=. (Ⅱ)由13a =,21n a n =+得(2)n S n n =+,则即21321242()()n n n T c c c c c c -=+++++++32111111[(1)()()](222)3352121n n n -=-+-++-++++-+12(14)12114n n -=-++-22(41)213n n n =+-+. 5、解: (Ⅰ)设等差数列{}n a 的公差为d ,则依题知0d >.由315210a a a =+=,又可得35a =.由2421a a =,得(5)(5)21d d -+=,可得2d =. 所以1321a a d =-=.可得21(*)N n a n n =-∈ ;(Ⅱ)由(Ⅰ)得12n n S a n =+=,当2n ≥时,122(1)2n n n c S S n n -=-=--= 当1n =时,112c S ==满足上式,所以2(*)N n c n =∈,所以12222n n n n n b c +==⨯=,即12n n b +=,因为211222n n n n b b +++==,14b =,所以数列{}n b 是首项为4,公比为2的等比数列.所以前n 项和24(12)2412n n n T +⨯-==--. 6、解:(Ⅰ)设232n n b a =-,因为2122122133(21)3223322n n n n n n a n a b b a a +++++--==--=2213(6)(21)3232n n a n n a -++--=2211132332n n a a -=-, 所以数列23{}2n a -是以232a -即16-为首项,以13为公比的等比数列.(Ⅱ)由(Ⅰ)得123111126323n n n n b a -⎛⎫⎛⎫=-=-⋅=-⋅ ⎪⎪⎝⎭⎝⎭,即2113232nn a ⎛⎫=-⋅+ ⎪⎝⎭,111,22,n n c n n -⎧-⎪=+⎨⎪⎩n 为奇数, n 为偶数, n 为奇数,n 为偶数, 12,(2)2,n n n n c -⎧⎪+=⎨⎪⎩由2211(21)3n n a a n -=+-,得1212111533(21)()6232n n n a a n n --=--=-⋅-+,所以12121111[()()]692()692333n n n n n a a n n --+=-⋅+-+=-⋅-+,21234212()()()n n n S a a a a a a -=++++++21112[()()]6(12)9333n n n =-+++-++++11[1()](1)332691213n n n n -+=-⋅-⋅+- 2211()136()3(1)233n n n n n =--+=--+ 显然当n N *∈时,2{}n S 单调递减,又当1n =时,273S =>0,当2n =时,489S =-<0,所以当2n ≥时,2n S <0;22122315()36232n n n n S S a n n -=-=⋅--+,同理,当且仅当1n =时,21n S ->0,综上,满足0n S >的所有正整数n 为1和2.7、解:(Ⅰ)∵22n n S a =- ①, 当2≥n 时,1122--=-n n S a ②, ①-②得,122-=-n n n a a a ,即12-=n n a a (2≥n ). 又当n=1时,1122=-S a ,得12=a .∴数列{}n a 是以2为首项,公比为2的等比数列,∴数列{}n a 的通项公式为1222-=⋅=n n n a . 又由题意知,11b =,12n n b b +=+,即12+-=n n b b∴数列{}n b 是首项为1,公差为2的等差数列, ∴数列{}n b 的通项公式为1(1)221=+-⨯=-n b n n . (Ⅱ)由(Ⅰ)知,(21)2=-n n c n , ∴231123252(23)2(21)2-=⨯+⨯+⨯++-⋅+-⋅n n n T n n ③231121232(25)2(23)2(21)2-+=⨯+⨯++-⋅+-⋅+-⋅n n n n T n n n ④由③-④得2311222222222(21)2-+-=+⨯+⨯++⋅+⋅--⋅n n n n T n23112(12222)(21)2-+-=++++--⋅n n n n T n∴62)23(1-⋅-=-+n n n T , ∴62)32(2+⋅-=+n n n T , ∴数列{}n c 的前n 项和62)32(1+⋅-=+n n n T .8、解 (1)∵()()222112221222121n n n n n n n a a a a a a a ++=++=++=+,∴数列{}21n a +是“平方递推数列”.由以上结论()()()lg 211lg 2122lg 21n n n a a a ++=+=+,∴数列(){}lg 21n a +为首项是lg 5,公比为2的等比数列.(2)()()11211lg 21lg 2122lg5lg5nn n n a a ---+=+⨯==⎡⎤⎣⎦,∴12215n n a -+=,∴()121512n n a -=-.∵()()()1lg lg 21lg 2121lg 5n n n T a a =++++=- ,∴215nn T -=.(3)∵()()1121lg 5lg 12lg 212lg 52nn n n n n T b a ---===-+,∴11222nn S n -=-+. ∵2014n S > 4, ∴112220142n n --+>.∴110082nn +>. ∴min 1008n =.9、解:(1)2*22()n n S a n n N =+∈. 1122S a ∴=+,又11S a =,故12a =;又2228S a =+,故22428a a +=+,得24a =;等差数列{}n a 的公差21422d a a =-=-=.所以1(1)22(1)2n a a n d n n =+-=+-=,21()(22)22n n n a a n n S n n ++===+. (2)由已知有22221k k k a a a -+=⋅,故24(22)22(21)k k k -=⋅+,即22940k k -+=.解得4k =,或12k =,又*k N ∈,故4k =. ∴等比数列{}n b 的公比为6214263242a b q b a ⨯====⨯,首项为148b a ==.所以11138()2n n n b b q --==⨯.所以1332328()()232n n n n a b n n -=⋅=⋅.23323333[12()3()()]32222n n T n ∴=⨯+⨯+⨯++⨯.2313323333[1()2()(1)()()]232222n n n T n n +=⨯+⨯++-+⨯.23323333[()()]16()232222n n n n T T n ∴-=+++-⨯.33[1()]1323332216()32[1()]16()32322212n n n n n T n n -∴-=⨯-⋅=---⋅-332(1632)()2n n =---⋅.36432(2)()2n n T n ∴=+-⋅.10、解(1)由题意得a n +1=2S n +1,a n =2S n -1+1(n≥2),两式相减,得a n +1-a n=2a n ,即a n +1=3a n (n≥2).∵a 1=1,∴a 2=2S 1+1=3,∴{a n }是首项为1,公比为3的等比数列.∴a n=3n -1.(2)由(1)得知a n =3n -1,b n =log 3a n +1=n ,1b n b n +1=1+=1n -1n +1, T 2 015=1b 1b 2+1b 2b 3+…+1b 2 015b 2 016=(1-12)+(12-13)+…+(12 015-12 016)=2 0152 016. 11、解 (1)当n =1时,a 1=S 1=2,当n≥2时,a n =S n -S n -1=2n -1. ∴数列{b n}的通项公式为b n=⎩⎪⎨⎪⎧23,n =1,1n ,n≥2.(2)∵c n =T 2n +1-T n , ∴c n =b n +1+b n +2+…+b 2n +1=1n +1+1n +2+…+12n +1. ∴c n +1-c n =12n +2+12n +3-1n +1=12n +3-12n +2=-1++<0.∴数列{cn}是递减数列.(3)由(2)知,当n≥2时,c2=13+14+15为最大,∴13+14+15<15-712loga(a-1)恒成立,即loga(a-1)<-1.由真数a-1>0,得a>1,∴a-1<1 a .整理为a2-a-1<0,解得1<a<5+1 2.∴a的取值范围是 (1,5+12).12、解:(1)∵f(0)=f(12)=0,∴f(x)的图像的对称轴为直线x=0+122=14.又∵f(x)的最小值是-18,由二次函数图像的对称性可设f(x)=a(x-14)2-18.又∵f(0)=0,∴ a=2.∴f(x)=2(x-14)2-18=2x2-x.∵点(n,Sn )在函数f(x)的图像上,∴Sn=2n2-n.当n=1时,a1=S1=1;当n≥2时,an =Sn-Sn-1=4n-3.经验证,当n=1时也符合上式,∴an=4n-3(n∈N*).(2)bn =Snn+c=2n2-nn+c=2-12n+c,令c=-12,得bn=2n,此时数列{bn}为等差数列,∴存在非零常数c=-12,使得{bn}为等差数列.13、解 (1)在Sn =-an-(12)n-1+2中,令n=1,得S 1=-a1-1+2=a1,∴a1=12.当n≥2时,Sn-1=-an-1-(12)n-2+2,∴an=Sn-Sn-1=-an+an-1+(12)n-1,∴2an =an-1+(12)n-1,即2n an=2n-1an-1+1.∵bn =2n an,∴当n≥2时,bn-bn-1=1.又∵b1=2a1=1,∴数列{bn}是首项和公差均为1的等差数列.于是bn =1+(n-1)·1=2n an,∴an=n2n.(2)由(1)得cn =n+1nan=(n+1)(12)n,所以T n =2×12+3×(12)2+4×(12)3+…+(n+1)·(12)n.1 2Tn=2×(12)2+3×(12)3+4×(12)4+…+(n+1)(12)n+1,两式相减,得12Tn=1+(12)2+(12)3+…+(12)n-(n+1)·(12)n+1=1+14[1-12n-1]1-12-(n+1)(12)n+1=3 2-n+32n+1,∴Tn=3-n+32n.∵n+32n>0,∴Tn<3.14、解: (1)因为an +Sn=-12n2-32n+1,所以,当n=1时,2a1=-1,则a1=-12;当n≥2时,an-1+Sn-1=-12(n-1)2-32(n-1)+1,所以2an -an-1=-n-1,即2(an+n)=an-1+n-1.所以bn =12bn-1(n≥2),而b1=a1+1=12.所以数列{b n }是首项为12,公比为12的等比数列,所以b n =(12)n.(2)由(1)得nb n =n2n .所以T n =12+222+323+424+…+n -12n -1+n2n ,①2T n =1+22+322+423+…+n -12n -2+n2n -1,②②-①得T n =1+12+122+…+12n -1-n2n ,∴T n =1-12n1-12-n 2n =2-n +22n . (3)由(1)知a n =(12)n -n ,又∵c n =(12)n -a n ,∴c n =n.∴c 2n +c n +1c 2n +c n =1+1c 2n +c n=1+1+=1+1n -1n +1.所以P =∑i =12 013c 2i +c i +1c 2i +c i =(1+11-12)+(1+12-13)+(1+13-14)+…+(1+12 013-12 014)=2 014-12 014.故不超过P 的最大整数为2 013.15解: (1)设{a n }的公差为d ,因为⎩⎨⎧b 2+S 2=12,q =S2b 2,所以⎩⎨⎧q +6+d =12,q =6+dq .解得q =3或q =-4(舍),d =3. 故a n =3+3(n -1)=3n ,b n =3n -1. (2)由(1)知S n =+2,所以c n =1S n=2+=23(1n -1n +1).故Tn =23[(1-12)+(12-13)+…+(1n-1n+1)]=23(1-1n+1)=2n+.16、解:(1)由an+1=2Sn+1,①得an =2Sn-1+1(n≥2).②①-②得an+1-an=2(Sn-Sn-1).∴an+1=3an(n≥2).又a1=1,a2=2S1+1=2a1+1=3,也满足上式,∴{an}是首项为1,公比为3的等比数列.∴an=3n-1.∵{bn }为等差数列,∴b5-b3=2d=6,∴d=3.∴bn=3+(n-3)×3=3n-6.(2)Sn =a1-q n1-q=1-3n1-3=3n-12,∴(3n-12+12)·k≥3n-6对任意的n∈N*恒成立,∴k≥6n-123n=2(3n-63n)对任意的n∈N*恒成立.令cn =3n-63n,cn-cn-1=3n-63n-3n-93n-1=-2n+73n-1,当n≤3时,cn >cn-1,当n≥4时,cn<cn-1,∴(cn)max=c3=19.所以实数k的取值范围是k≥2 9 .17、解: (1)∵a1+a2+…+an-1-an=-1,①∴a1+a2+…+an-an+1=-1.②①-②,得an+1-2an=0,即an+1an=2(n≥2).当n=2时,a1-a2=-1.∵a1=1,∴a2=2,∴a2a1=2.∴数列{an}是首项为1,公比为2的等比数列.∴an=2n-1(n∈N*).(2)∵a n =2n -1,∴d n =1+log a a 2n +1+a 2n +25=1+2nlog a 2.∵d n +1-d n =2log a 2,∴{d n }是以d 1=1+2log a 2为首项,以2log a 2为公差的等差数列. ∴S 2nS n=+2log a +-2a+2log a+-2a=2++a21++a 2=λ.∴(λ-4)nlog a 2+(λ-2)(1+log a 2)=0. ∵S 2nS n 恒为一个与n 无关的常数λ, ∴⎩⎨⎧λ-a2=0,λ-+log a=0.解得⎩⎨⎧λ=4,a =12.18、解:(1)f(x)=x 2+sinx ,令f′(x)=12+cosx =0,得x =2k π±2π3(k ∈Z ).f′(x)>0⇒2k π-2π3<x<2k π+2π3(k ∈Z ),f′(x)<0⇒2k π+2π3<x<2k π+4π3(k ∈Z ),当x =2k π-2π3(k ∈Z )时,f(x)取得极小值,所以x n =2n π-2π3(n ∈N *).(2)由(1)得x n =2n π-2π3,S n =x 1+x 2+x 3+…+x n =2π(1+2+3+…+n)-2n π3=n(n +1)π-2n π3.当n =3k(k ∈N *)时,sinS n =sin(-2k π)=0; 当n =3k -1(k ∈N *)时,sinS n =sin 2π3=32; 当n =3k -2(k ∈N *)时,sinS n =sin4π3=-32. 所以sinS n=⎩⎪⎨⎪⎧0,n =3k ,k ∈N *,32,n =3k -1,k ∈N *,-32,n =3k -2,k ∈N *.19解: (1)由2nS n +1-2(n +1)S n =n(n +1),得S n +1n +1-S n n =12. 所以数列{S n n }是以首项为1,公差为12的等差数列.因此S n n =S 1+(n -1)×12=1+(n -1)×12=12n +12,即S n =+2.于是a n +1=S n +1-S n =++2-+2=n +1.因为a 1=1,所以a n =n.又因为b n +2-2b n +1+b n =0,所以数列{b n }是等差数列. 由S 9=3+b 72=63,b 3=5,得b 7=9.所以公差d =9-57-3=1. 所以b n =b 3+(n -3)×1=n +2.(2)由(1)知c n =b n a n +a n b n =n +2n +n n +2=2+2(1n -1n +2),所以T n =c 1+c 2+…+c n =2n +2×(1-13+12-14+13-15+…+1n -1-1n +1+1n -1n +2)=2n+2(1+12-1n+1-1n+2)=3-2(1n+1+1n+2)+2n.所以Tn -2n=3-2(1n+1+1n+2).设An =Tn-2n=3-2(1n+1+1n+2).因为An+1-An=3-2(1n+2+1n+3)-[3-2(1n+1+1n+2)]=2(1n+1-1n+3)=4++>0,所以{An }单调递增,故(An)min=A1=43.因为An =3-2(1n+1+1n+2)<3,所以43≤An<3.因为对任意正整数n,Tn -2n∈[a,b],所以a≤43,b≥3,即a的最大值为4 3,b的最小值为3,所以(b-a)min=3-43=53.20、解f′(x)=1x-sinx-6π+92,则f′(π6)=4,故a n+1+an=4n+3.(1)若数列{an }是等差数列,则an=a1+(n-1)d,an+1=a1+nd.由an+1+an=4n+3,得(a1+nd)+[a1+(n-1)d]=4n+3.解得d=2,a1=52.(2)方法一由an+1+an=4n+3(n∈N*),得an+2+an+1=4n+7.两式相减,得an+2-an=4.故数列{a2n-1}是首项为a1,公差为4的等差数列;数列{a2n}是首项为a2,公差为4的等差数列.又∵a1+a2=7,∴a2=7-a1.∴an =⎩⎨⎧2n-2+a1,n为奇数,2n+3-a1,n为偶数.①当n为奇数时,an =2n-2+a1,an+2n2≥0即2n-2+a1+2n2≥0,转化为a1≥-2n2-2n+2对任意的奇数n(n∈N*)恒成立.令f(n)=-2n2-2n+2=-2(n+12)2+52,∴f(n)max =f(1)=-2,∴a1≥-2.②当n为偶数时,an =2n+3-a1,an+2n2≥0,即2n+3-a1+2n2≥0,转化为-a1≥-2n2-2n-3对任意的偶数n(n∈N*)恒成立.令g(n)=-2n2-2n-3=-2(n+12)2-52,∴g(n)max =g(2)=-15,∴-a1≥-15,解得a1≤15.综上,a1的取值范围是[-2,15].方法二∵an+1=-an+4n+3,∴an+1+2(n+1)2=-an+4n+3+2(n+1)2,a n +2n2≥0对任意的n∈N*都成立,∴an+1+2(n+1)2≥0,即-an+4n+3+2(n+1)2≥0,∴-2n2≤an≤4n+3+2(n+1)2对任意的n∈N*都成立.故当n=1时也成立,即-2≤a1≤15.。

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