1.(江苏2023年16分)设各项均为正数的数列的前n项和为,已知,数列是公差为的等差数列。
1)求数列的通项公式(用表示);
2)设为实数,对满足的任意正整数,不等式都成立。求证:的最大值为。
答案】解:(1)由题意知:,
化简,得:
[**:]当时,,适合情形。
故所求。2),恒成立。
又,故,即的最大值为。
考点】等差数列的通项、求和以及基本不等式。
分析】(1)根据等差数列的通项公式,结合已知,列出关于、的方程,求出,从而推出,再利用与的关系求出。
2)利用(1)的结论,对进行化简,转化为基本不等式问题求解,求出的最大值的范围。
2.(江苏2023年16分)设m为部分正整数组成的集合,数列的首项,前n项和为,已知对任意整数属于m,当》时,都成立。
1)设m={1},,求的值;(2)设m={3,4},求数列的通项公式。
答案】解:(1)由题设知,当时,即。
又,∴当时,,∴的值为8。
2) 由题设知, 当,且时,且,两式相减得,即,当时,成等差数列,也成等差数列。
当时, ,且。
当时,,即。
当时,成等差数列,从而。
由式知,即。
当时,设,当时,,从而由式知,从而,。∴对任意都成立。
又由(可知,且。解得。∴,
数列为等差数列,由知,所以数列的通项公式为。
考点】数列递推式,数列与函数的综合。
分析】(1)由集合m的元素只有一个1,得到=1,所以当大于1即大于等于2时,都成立,变形后,利用化简,得到当大于等于2时,此数列除去首项后为一个等差数列,根据第2项的值和确定出的等差写出等差数列的通项公式,因为5大于2,所以把=5代入通项公式即可求出第5项的值;
2)由,利用数列递推式得到,从而求出,得到数列的通项公式。
3.(江苏2023年附加10分)设整数,是平面直角坐标系中的点,其中,.
1)记为满足的点的个数,求;
2)记为满足是整数的点的个数,求.
答案】解:(1)∵点的坐标满足条件,∴。
2)设为正整数,记为满足条件以及的点的个数。
只要讨论的情形:
由,知,且,设,其中,则,∴,将代入上式,化简得,∴。
考点】计数原理,数列递推式。
分析】(1)为满足的点p 的个数,显然的坐标的差值,与中元素个数有关,直接写出的表达式即可。
2)设为正整数,记为满足题设条件以及的点的个数,讨论≥1的情形,推出,根据的范围,说明是3的倍数和余数,然后求出。
4.(2023年江苏省16分)已知各项均为正数的两个数列和满足:,1)设,,求证:数列是等差数列;
2)设,,且是等比数列,求和的值.
答案】解:(1)∵,
数列是以1 为公差的等差数列。
设等比数列的公比为,由知,下面用反证法证明。
若则,∴当时,,与(﹡)矛盾。
若则,∴当时,,与(﹡)矛盾。
∴综上所述,。∴
又∵,∴是公比是的等比数列。
若,则,于是。
又由即,得。
∴中至少有两项相同,与矛盾。∴。
考点】等差数列和等比数列的基本性质,基本不等式,反证法。
解析】(1)根据题设和,求出,从而证明而得证。
2)根据基本不等式得到,用反证法证明等比数列的公比。
从而得到的结论,再由知是公比是的等比数列。最后用反证法求出。
5、(2013江苏卷19)设是首项为,公差为的等差数列,是其前项和。记,,其中为实数。[**:z。xx。
1)若,且成等比数列,证明:()
2)若是等差数列,证明:。
证明:∵是首项为,公差为的等差数列,是其前项和。
成等比数列 ∴∴
[**:学科网zxxk]
左边= 右边=
左边=右边∴原式成立。
2)∵是等差数列∴设公差为,∴带入得:
∴对恒成立。
由①式得由③式得:.
法二:证:(1)若,则,,.
当成等比数列,即:,得:,又,故.
由此:,,故:()
若是等差数列,则型.
观察(※)式后一项,分子幂低于分母幂,故有:,即,而≠0,故.
经检验,当时是等差数列.
6、(2013江苏卷23)卷ⅱ 附加题。
23.设数列,即当时,,记,对于,定义集合[**:学科网]
1)求集合中元素的个数; (2)求集合中元素的个数。
分析:本题主要考察集合.数列的概念与运算.计数原理等基础知识,考察**能力及运用数学归纳法分析解决问题能力及推理论证能力。
1)解:由数列的定义得,
集合中元素的个数为5.
2)证明:用数学归纳法先证。
事实上,1 当时, 故原式成立。
2 假设当时,等式成立,即故原式成立。
则:,时,综合①②得: 于是。
由上可知:是的倍数。
而,所以是。
的倍数。又不是的倍数,而。
所以不是的倍数。
故当时,集合中元素的个数为。
于是当时,集合中元素的个数为。
又。故集合中元素的个数为。
7.(2014江苏卷20)设数列的前项和为。若对任意的正整数,总存在正整数,使得,则称是“数列”.
1)若数列的前项和为,证明:是“数列”.
2)设是等差数列,其首项,公差,若是“数列”,求的值;
3)证明:对任意的等差数列,总存在两个“数列”和,使得成立。
答案】本小题主要考查数列的概念、等差数列等基础知识,考查**能力及推理论证能力, 满分16分。
1)当时,;当时,.
时,,当时,∴是“h数列”
对,使,即。
取得, ,又,∴,
3)设的公差为d.令,对,
对, 则,且为等差数列。
的前n项和,令,则。
当时;当时;
当时,由于n与奇偶性不同,即非负偶数,
因此对,都可找到,使成立,即为“h数列”.
的前n项和,令,则。
对,是非负偶数,∴
即对,都可找到,使得成立,即为“h数列”
因此命题得证。
江苏省2023年高考数学热点题型聚焦数列 2
数列综合题两题。1.等差数列的各项均为正数,前项和为,为等比数列,且 1 求与 2 求数列的前项和。3 若对任意正整数和任意恒成立,求实数的取值范围 解 1 设的公差为,的公比为,则为正整数,依题意有,即,解得或者 舍去 故5分。两式相减得。所以10分。14分。问题等价于的最小值大于或等于,即,即,...
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