題目列表(包括答案和解析)
已知數列
的前
項和為
,且
(
N*),其中
.
(Ⅰ) 求
的通項公式;
(Ⅱ) 設
(
N*).
①證明:
;
② 求證:
.
【解析】本試題主要考查了數列的通項公式的求解和運用。運用
關系式,表示通項公式,然后得到第一問,第二問中利用放縮法得到
,②由于
,
所以
利用放縮法,從此得到結論。
解:(Ⅰ)當
時,由
得
. ……2分
若存在
由
得
,
從而有
,與
矛盾,所以
.
從而由
得
得
. ……6分
(Ⅱ)①證明:![]()
證法一:∵
∴![]()
∴
∴
.…………10分
證法二:
,下同證法一.
……10分
證法三:(利用對偶式)設
,
,
則
.又
,也即
,所以
,也即
,又因為
,所以
.即
………10分
證法四:(數學歸納法)①當
時,
,命題成立;
②假設
時,命題成立,即
,
則當
時,![]()
![]()
即![]()
即![]()
故當
時,命題成立.
綜上可知,對一切非零自然數
,不等式②成立. ………………10分
②由于
,
所以
,
從而
.
也即![]()
已知函數f(x)(x∈R)滿足f(x)=
,a≠0,f(1)=1,且使f(x)=2x成立的實數x只有一個.
(1)求函數f(x)的表達式;
(2)若數列{an}滿足a1=
,an+1=f(an),bn=
-1,n∈N*,證明數列{bn}是等比數列,并求出{bn}的通項公式;
(3)在(2)的條件下,證明:a1b1+a2b2+…+anbn<1(n∈N*).
【解析】解: (1)由f(x)=
,f(1)=1,得a=2b+1.
由f(x)=2x只有一解,即
=2x,
也就是2ax2-2(1+b)x=0(a≠0)只有一解,
∴b=-1.∴a=-1.故f(x)=
.…………………………………………4分
(2)an+1=f(an)=
(n∈N*),bn=
-1, ∴
=
=
=
,
∴{bn}為等比數列,q=
.又∵a1=
,∴b1=
-1=
,
bn=b1qn-1=![]()
n-1=
n(n∈N*).……………………………9分
(3)證明:∵anbn=an
=1-an=1-
=
,
∴a1b1+a2b2+…+anbn=
+
+…+
<
+
+…+![]()
=
=1-
<1(n∈N*).
設橢圓
:
(
)的一個頂點為
,
,
分別是橢圓的左、右焦點,離心率
,過橢圓右焦點
的直線
與橢圓
交于
,
兩點.
(1)求橢圓
的方程;
(2)是否存在直線
,使得
,若存在,求出直線
的方程;若不存在,說明理由;
【解析】本試題主要考查了橢圓的方程的求解,以及直線與橢圓的位置關系的運用。(1)中橢圓的頂點為
,即
又因為
,得到
,然后求解得到橢圓方程(2)中,對直線分為兩種情況討論,當直線斜率存在時,當直線斜率不存在時,聯立方程組,結合
得到結論。
解:(1)橢圓的頂點為
,即![]()
,解得
,
橢圓的標準方程為
--------4分
(2)由題可知,直線
與橢圓必相交.
①當直線斜率不存在時,經檢驗不合題意. --------5分
②當直線斜率存在時,設存在直線
為
,且
,
.
由
得
, ----------7分
,
,
![]()
=
所以
,
----------10分
故直線
的方程為
或
即
或![]()
已知遞增等差數列
滿足:
,且
成等比數列.
(1)求數列
的通項公式
;
(2)若不等式
對任意
恒成立,試猜想出實數
的最小值,并證明.
【解析】本試題主要考查了數列的通項公式的運用以及數列求和的運用。第一問中,利用設數列
公差為
,
由題意可知
,即
,解得d,得到通項公式,第二問中,不等式等價于
,利用當
時,
;當
時,
;而
,所以猜想,
的最小值為
然后加以證明即可。
解:(1)設數列
公差為
,由題意可知
,即
,
解得
或
(舍去). …………3分
所以,
. …………6分
(2)不等式等價于
,
當
時,
;當
時,
;
而
,所以猜想,
的最小值為
. …………8分
下證不等式
對任意
恒成立.
方法一:數學歸納法.
當
時,
,成立.
假設當
時,不等式
成立,
當
時,
,
…………10分
只要證
,只要證
,
只要證
,只要證
,
只要證
,顯然成立.所以,對任意
,不等式
恒成立.…14分
方法二:單調性證明.
要證 ![]()
只要證
,
設數列
的通項公式
, …………10分
, …………12分
所以對
,都有
,可知數列
為單調遞減數列.
而
,所以
恒成立,
故
的最小值為
.
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