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(lián)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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