【走向高考】2016届高三数学一轮基础巩固 第6章 第4节 数列的应用(含解析)新人教B版
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【走向高考】2016届 高三数学一轮基础巩固 第6章 第4节 数列的
应用 新人教B 版
一、选择题
1.在等差数列{an}中,若a1,a2015为方程x2-10x +16=0的两根,则a2+a1008+a2014=( )
A .10
B .15
C .20
D .40 [答案] B
[解析] 由题意知,a1+a2015=a2+a2014=2a1008=10,所以a2+a1008+a2014=3a1008=15,故选B.
2.某同学在电脑中打出如下若干个圈: ●○●○○●○○○●○○○○●○○○○○●……
若将此若干个圈依此规律继续下去,得到一系列的圈,那么在前2014个圈中的●的个数是( ) A .60 B .61 C .62 D .63 [答案] C
[解析] 第一次出现●在第1个位置;第二次出现●在第(1+2)个位置;第三次出现●在第(1+2+3)个位置;…;第n 次出现●在第(1+2+3+…+n)个位置. ∵1+2+3+…+n =
n
n +12,当n =62时,n n +12=62×62+1
2
=1953,2014-1953=61<63,
∴在前2014个圈中的●的个数是62.
[点评] 图表问题是数列应用中重要的一种题型.
(1)解答表格中的数列问题,关键理清表格的行与列中数列的构成或排列形式特点,然后找到其按行(列)变化的规律,用相应的数列知识求解.
①在如下表格中,每格填上一个数字后,使每一横行成等差数列,每一纵列成等比数列,则a +b +c 的值为( )
1 2
0.5 1 a b
C
A.1 B .2 C .3 D .98
[答案] D
[解析] 按题意要求,每一横行成等差数列,每一纵列成等比数列,把表填好后得a =12,b =3
8,c =14,则a +b +c =9
8.∴选D.
②在下面的表格中,如果每格填上一个数后,每一横行成等差数列,每一纵列成等比数列,那么x +y +z 的值为( )
cos0 2
sin π6 tan π4 x y
z
A.1 B .2 C .3 D .4 [答案] A
[解析] 注意到cos0=1,sin π6=12,tan π
4=1,根据每一横行成等差数列,每一纵列成等比数列,填表如下,所以x +y +z =1,选A.
1 3
2 2 52
3 1
2 1 54 32 14 12 18 516 116
316
(2)给出图形的数列问题,解答时,先观察图形的构成规律,再用不完全归纳法,结合数列知识解答.
③黑白两种颜色的正六边形的面砖按如图所示的规律拼成若干个图案,则第n 个图案中有白色地面砖______块.
[答案] 4n +2
[分析] 观察各图案中白色地面砖的变化规律可以发现,后一个图案总比前一个图案多4块白色地面砖.
[解析] 设第n 个图案中白色地面砖有an 块,
则a1=6,a2=10,a3=14,易知an -an -1=4(n≥2), ∴{an}是首项为6,公差为4的等差数列, ∴an =6+4(n -1)=4n +2.
④两千多年前,古希腊毕达哥拉斯学派的数学家曾经在沙滩上研究数学问题.他们在沙滩上画点或用小石子来表示数,按照点或小石子能排列的形状对数进行分类.如下图中的实心点个数1,5,12,22,…,被称为五角形数,其中第1个五角形数记作a1=1,第2个五角形数记作a2=5,第3个五角形数记作a3=12,第4个五角形数记作a4=22,…,若按此规律继续下去,则a5=________,若an =145,则n =________.
[答案] 35 10
[解析] a2-a1=4,a3-a2=7,a4-a3=10,观察图形可得,数列{an -an -1}(n≥2,n ∈N*)构成首项为4,公差为3的等差数列,所以a5-a4=13,所以a5=35,an -an -1=3n -2(n≥2,n ∈N*),应用累加法得an -a1=4+7+10+…+(3n -2)=n -1
3n +2
2,
所以an =
n -1
3n +2
2+1(n≥2,n ∈N*),当an =145时,
n -1
3n +2
2+1=145,
解得n =10.
3.在△ABC 中,sinA cosA =2cosC +cosA 2sinC -sinA 是角A 、B 、C 成等差数列的( )
A .充分非必要条件
B .充要条件
C .必要非充分条件
D .既不充分也不必要条件
[答案] A
[解析] sinA cosA =2cosC +cosA
2sinC -sinA ⇒2sinAsinC -sin2A =2cosAcosC +cos2A ⇒2cos(A +C)+1=0⇒cosB
=12⇒B =π3⇒A +C =2B ⇒A 、B 、C 成等差数列.但当A 、B 、C 成等差数列时,sinA cosA =2cosC +cosA 2sinC -sinA 不一定成立,如A =π2、B =π3、C =π
6.故是充分非必要条件.故选A.
4.(文)设正项等比数列{an}的前n 项之积为Tn ,且T10=32,则1a5+1
a6的最小值为( ) A .2 2 B . 2 C .2 3 D . 3 [答案] B
[解析] 由条件知,T10=a1a2…a10=(a5a6)5=32,∵an>0,∴a5a6=2,∴1a5+1a6=12·a5a6·(1
a5+1a6)=12(a5+a6)≥1
2×2a5a6=2,等号在a5=a6=2时成立.
(理)已知a>0,b>0,A 为a ,b 的等差中项,正数G 为a ,b 的等比中项,则ab 与AG 的大小关系是( )
A .ab =AG
B .ab≥AG
C .ab≤AG
D .不能确定 [答案] C
[解析] 由条件知,a +b =2A ,ab =G2,∴A =a +b
2≥ab =G>0,∴AG≥G2,即AG≥ab ,故选C.
[点评] 在知识交汇点处命题是常见命题方式,不等式与数列交汇的题目要特别注意等差(等比)数列的公式及性质的运用.
5.(2014·某某徐汇、金山、松江二模)函数y =1-x +22图象上存在不同的三点到原点的距离构成等比数列,则以下不可能成为公比的数是( )
A.32 B .12 C.33
D . 3
[答案] B
[解析] 因为y =1-x +22⇔(x +2)2+y2=1(y≥0),故函数的图象是以(-2,0)为圆心,1
为半径的半圆.由圆的几何性质可知圆上的点到原点的距离的最小值为1,最大值为3,故1
3≤q2≤3,即33≤q≤3,而12<3
3,选B.
6.(2013·某某和平区质检)已知数列{an}中的前n 项和Sn =n(n -9),第k 项满足7<ak <10,则k 等于( ) A .7 B .8 C .9 D .10 [答案] C
[解析] 当k≥2时,ak =sk -sk -1=k2-9k -(k -1)2+9(k -1)=2k -10, 由7<ak<10,得7<2k -10<10, ∴17
2<k<10,∴k =9.
二、填空题 7.(2014·某某适应性考试)已知对于任意的自然数n ,抛物线y =(n2+n)x2-(2n +1)x +1与x 轴相交于An ,Bn 两点,则|A1B1|+|A2B2|+…+|A2014B2014|=________. [答案] 2014
2015
[解析] 令(n2+n)x2-(2n +1)x +1=0,则x1+x2=2n +1n2+n ,x1x2=1
n2+n ,
由题意得|AnBn|=|x2-x1|, 所以|AnBn|=x1+x22-4x1x2
=
2n +1n2+n 2-4·1n2+n =1n2+n =1n -1
n +1
,
因此|A1B1|+|A2B2|+…+|A2014B2014|=(1-12)+(12-13)+…+(12014-12015)=1-1
2015=20142015.
8.已知双曲线an -1y2-anx2=an -1an(n≥2,n ∈N*)的焦点在y 轴上,一条渐近线方程是y =2x ,其中数列{an}是以4为首项的正项数列,则数列{an}的通项公式是________. [答案] an =2n +1
[解析] 双曲线方程为y2an -x2an -1=1,∵焦点在y 轴上,又渐近线方程为y =2x ,∴an
an -1=
2,
又a1=4,∴an =4×2n -1=2n +1.
9.(文)已知等差数列{an}中,a3=5,a6=11,将此等差数列的各项排成如图所示的三角形数阵:
a1 a2a3 a4a5a6 a7a8a9a10
… … … … …
则此数阵中第2014行从左到右的第3个数是________. [答案] 4054187
[解析] 设{an}的公差为d ,则a6-a3=3d =6, ∴d =2,∴a1=1,∴an =2n -1,
∵第2014行前共有1+2+3+…+2013=2027091个数,
∴第2014行从左向右第3个数为a2027094=2×2027094-1=4054187.
(理)正整数按下列方法分组:{1},{2,3,4},{5,6,7,8,9},{10,11,12,13,14,15,16},…,记第n 组中各数之和为An ;由自然数的立方构成下列数组:{03,13},{13,23},{23,33},{33,43},…,记第n 组中后一个数与前一个数的差为Bn ,则An +Bn =________. [答案] 2n3
[解析] 由题意知,前n 组共有1+3+5+…+(2n -1)=n2个数,所以第n -1组的最后一个数为(n -1)2,第n 组的第一个数为(n -1)2+1,第n 组共有2n -1个数,所以根据等差数列的前n 项和公式可得
An =[n -12+1]+[n -12+2n -1]2(2n -1)=[(n -1)2+n](2n -1),而Bn =n3-(n -1)3, 所以An +Bn =2n3. 三、解答题 10.(文)(2013·某某统考)已知数列{an}中,a1=2,其前n 项和Sn 满足Sn +1-Sn =2n +1(n ∈N*).
(1)求数列{an}的通项公式an 以及前n 项和Sn ;
(2)令bn =2log2an +1,求数列{1
bn·bn +1}的前n 项和Tn.
[解析] (1)由Sn +1-Sn =2n +1得an +1=2n +1,即an =2n(n≥2).
又a1=2,所以an =2n(n ∈N*).
从而Sn =2+22+…+2n =21-2n
1-2=2n +1-2.
(2)因为bn =2log2an +1=2log22n +1=2n +1,
所以1bn·bn +1=1
2n +1·2n +3
=12(12n +1-12n +3
).
于是Tn =12[(13-15)+(15-1
7)+…+(
12n +1-12n +3)]=12(13-12n +3)=n
32n +3
. (理)(2013·池州一模)已知数列{an}满足a1=1,an +1=2(1+1
n )2an. (1)设bn =an
n2,求证:数列{bn}是等比数列; (2)求数列{an}的通项公式;
(3)设=an +1-2an ,求数列{}的前n 项和Sn.
[解析] (1)证明:an +1=2·
n +12
n2
an , an +1n +12
=2·an
n2,∴bn +1=2bn , ∴数列{bn}是公比为2的等比数列.
(2)由(1)知{bn}是公比为2的等比数列, 又b1=a1
12=a1=1,
∴bn =b1·2n -1=2n -1,∴an
n2=2n -1,
∴an =n2·2n -1. (3)=(n +1)2·2n -2n2·2n -1 =(2n +1)·2n ,
∴Sn =3×2+5×22+7×23+…+(2n +1)·2n.① 2Sn =3×22+5×23+…+(2n -1)·2n +(2n +1)·2n +1.②
①-②得,-Sn =3×2+2×22+2×23+…+2×2n -(2n +1)×2n +1 =2+2×21-2n 1-2
-(2n +1)·2n +1
=-2-(2n -1)·2n +1, ∴Sn =(2n -1)·2n +1+2. [点评] 数列求和的方法 (1)公式求和法 ①(2013·某某高考)在公差为d 的等差数列{an}中,已知a1=10,且a1,2a2+2,5a3成等比数列. (1)求d ,an ;
(2)若d<0,求|a1|+|a2|+|a3|+…+|an|. [解析] (1)由题意得a1·5a3=(2a2+2)2,a1=10, 即d2-3d -4=0.故d =-1或d =4.
所以an =-n +11,n ∈N +或an =4n +6,n ∈N +. (2)设数列{an}的前n 项和为Sn.因为d<0, 由(1)得d =-1,an =-n +11.则
当n≤11时,|a1|+|a2|+|a3|+…+|an|=Sn =-12n2+21
2n.
当n≥12时,|a1|+|a2|+|a3|+…+|an|=-Sn +2S11=12n2-21
2n +110. 综上所述,|a1|+|a2|+|a3|+…+|an|
=⎩⎨⎧
-12n2+21
2n , n≤11,12n2-21
2n +110, n≥12.
②(2014·某某长安一中、新高一中联考)已知数列{an}中,an =-4n +5,等比数列{bn}的公比q 满足q =an -an -1(n≥2),且b1=a2,则|b1|+|b2|+…+|bn|=( ) A .1-4n B .4n -1
C.1-4n 3 D .4n -13
[答案] B
[解析] 因为q =an -an -1=-4,b1=a2=-3,所以bn =b1qn -1=-3·(-4)n -1,所以|bn|=|-3·(-4)n -1|=3·4n -1,即{|bn|}是公比为4的等比数列,所以|b1|+|b2|+…+|bn|=31-4n
1-4
=4n -1,故选B.
(2)分组求和法
③数列{(-1)n +1n}的前2 015项的和S2 015为( ) A .-2 015 B .-1 008 C .-2 014 D .1 008 [答案] D
[解析] S2 015=1-2+3-4+…-2 014+2 015=(1-2)+(3-4)+…+(2 013-2 014)+2 015=-1 007+2 015=1 008. ④(2014·某某模拟)已知数列{xn}的首项x1=3,通项xn =2np +nq(n ∈N +,p ,q 为常数),且x1,x4,x5成等差数列.求: (1)p ,q 的值;
(2)数列{xn}前n 项和Sn.
[分析] 第(1)问由已知条件列出关于p 、q 的方程组求解;第(2)问分组后用等差、等比数列的求和公式求解.
[解析] (1)由x1=3,得2p +q =3,又因为x4=24p +4q ,x5=25p +5q ,且x1+x5=2x4,得3+25p +5q =25p +8q ,解得p =1,q =1.
(2)由(1),知xn =2n +n ,所以Sn =(2+22+…+2n)+(1+2+…+n)=2n +1-2+n n +1
2. (3)裂项相消法
⑤(2014·某某模拟)已知数列{an}的通项公式是an =1
n +n +1
,若前n 项和为10,则项数n
为( )
A .11
B .99
C .120
D .121 [答案] C [解析] ∵an =
1
n +n +1
=n +1-n ,
∴Sn =a1+a2+…+an =(2-1)+(3-2)+…+(n +1-n)=n +1-1.令n +1-1=10,
得n =120.
⑥等差数列{an}的各项均为正数,a1=3,前n 项和为Sn ,{bn}为等比数列,b1=1,且b2S2=64,b3S3=960. (1)求an 与bn ; (2)求1S1+1S2+…+1Sn .
[分析] (1)根据数列中基本量的运算求an 与bn 的表达式; (2)求1
Sn 的表达式,利用裂项相消法求和.
[解析] (1)设{an}的公差为d ,{bn}的公比为q ,则d 为正数,an =3+(n -1)d ,bn =qn -1,
依题意有⎩
⎪⎨
⎪⎧
S2b2=
6+d q =64
S3b3=9+3d q2=960
,
解得⎩⎪⎨
⎪⎧
d =2
q =8
,或⎩⎨⎧
d =-6
5
q =40
3
(舍去).
故an =3+2(n -1)=2n +1,bn =8n -1.
(2)Sn =3+5+…+(2n +1)=n(n +2), ∴1S1+1S2+…+1Sn
=11×3+12×4+13×5+…+1n n +2
=12⎣⎡
⎝⎛
⎭⎫1-13+⎝⎛⎭⎫12-14+⎝⎛⎭
⎫13-15+…
⎦
⎤+⎝⎛⎭⎫1
n -1n +2 =12⎝⎛
⎭
⎫1+12-1n +1-1n +2
=34-
2n +3
2n +1n +2
.
(4)倒序相加法 ⑦设f(x)=4x 4x +2,若S =f(12013)+f(22013)+…+f(2012
2013),则S =________.
[答案] 1006
[解析] ∵f(x)=4x
4x +2,
∴f(1-x)=41-x 41-x +2=2
2+4x ,
∴f(x)+f(1-x)=4x 4x +2+2
2+4x =1.
S =f(12013)+f(22013)+…+f(2012
2013),① S =f(20122013)+f(20112013)+…+f(1
2013),②
①+②得,2S =[f(12013)+f(20122013)]+[f(22013)+f(20112013)]+…+[f(20122013)+f(1
2013)]=2012,∴S =2012
2=1006. (5)错位相减法
⑧已知数列{an}的前n 项和为Sn 且an =n·3n ,则Sn =________. [答案]
2n -1·3n +1+3
4
[解析] ∵Sn =3+2·32+3·33+…+n·3n ①
∴3Sn =32+2·33+3·34+…+(n -1)·3n +n·3n +1.②
①-②,得-2Sn =3+32+33+…3n -n·3n +1=31-3n 1-3-n·3n +1,
∴Sn =
2n -1·3n +1+3
4
. 一般地,{an}是等差数列,{bn}是等比数列(公差d≠0,公比q≠1),=anbn ,求数列{}前n 项的
和用“乘公比、错位相减法”. 第一步,将数列{}写成=an·bn ,其中{an}为等差数列,{bn}为等比数列,公比为q. 第二步,写出Sn =a1b1+a2b2+…+anbn.
第三步,乘公比q 得,qSn =a1b2+a2b3+…+anbn +1. 第四步,错位相减,用等比数列求和公式求和得(q -1)Sn. 第五步,等式两边同除以q -1得Sn.
第六步,检查解题过程,看求和公式是否用错,符号是否正确,化简有无错误. ⑨(2014·某某安化综合训练)已知各项均为正数的数列{an}的前n 项和为Sn ,且Sn ,an,1成等差数列.
(1)求数列{an}的通项公式;
(2)若a2n =2-bn ,设=bn
an ,求数列{}的前n 项和Tn. [解析] (1)由题意,知2an =Sn +1,an>0. 当n =1时,2a1=a1+1,∴a1=1;
当n≥2时,Sn =2an -1,Sn -1=2an -1-1,
两式相减,得an =2an -2an -1(n≥2),整理得an
an -1=2(n≥2).
∴数列{an}是以1为首项,2为公比的等比数列, 则an =1×2n -1=2n -1. (2)由(1)及题意知a2n =2-bn =22n -2, ∴bn =2-2n ,=bn an =2-2n 2n -1=4-4n 2n ,
∴Tn =02+-4
22+…+8-4n 2n -1+4-4n 2n ,①
12Tn =022+-4
23+…+8-4n 2n +4-4n 2n +1,② ①-②,得12Tn =-4(122+123+…+12n )-4-4n 2n +1
=-4×1221-1
2n -11-12-4-4n 2n +1=-2(1-1
2n -1)-4-4n 2n +1
=
n +1
2n -1
-2,
∴Tn =n +1
2n -2-4.
(6)特殊数列求和.
⑩如果f(a +b)=f(a)·f(b)(a ,b ∈R)且f(1)=2,则f
2f 1+f
4f
3+f
6f
5+…+f 2014
f 2013等于
( )
A .2011
B .2012
C .2013
D .2014 [答案] D
[解析] 令a =n ,b =1,f(n +1)=f(n)·f(1), ∴f n +1f n =f(1)=2, ∴f 2f
1+f 4f
3+f
6f
5+…+f 2014
f 2013=2×1007=2014.
⑪已知数列{an}的通项公式为an =log2n +1
n +2(n ∈N +),设其前n 项和为Sn ,则使Sn<-5成立
的自然数n( )
A .有最大值63
B .有最小值63
C .有最大值32
D .有最小值32 [答案] B
[解析] Sn =a1+a2+a3+…+an =log223+log234+log24
5+…+log2n +1n +2
=log2⎝ ⎛⎭
⎪⎫23×34×45×…×n +1n +2
=log22n +2<-5,
∴
2n +2
<1
32,∴64<n +2,∴n>62,∴nmin =63.
一、选择题 11.(2014·某某某某一模)已知正项等比数列{an}满足:a7=a6+2a5,若存在两项am ,an 使得aman =4a1,则1m +4
n 的最小值为( ) A.32 B .53 C.25
6 D .不存在 [答案] A
[解析] 由已知an>0,a7=a6+2a5,设{an}的公比为q ,则a6q =a6+2a6
q ,∴q2-q -2=0,∵q>0,∴q =2,
∵aman =4a1,∴a21·qm +n -2=16a21,∴m +n -2=4, ∴m +n =6,
∴1m +4n =16(m +n)⎝⎛⎭⎫1m +4n =16⎣⎡⎦⎤5+n m +4m n ≥16⎝ ⎛⎭
⎪⎫5+2n m ·4m n =32,等号在n m =4m n ,即n =2m =4时成立.
12.(2014·某某某某第二中学统练)已知{an}为等差数列,若a1+a5+a9=8π,则cos(a3+a7)的值为( )
A.32 B .-32
C.12 D .-12
[答案] D
[解析] ∵数列{an}为等差数列,∴a1+a5+a9=3a5=8π,a5=8π3,a3+a7=2a5=16π3,cos(a3
+a7)=cos 16π3=cos 4π3=-cos π3=-12.
13.已知函数f(x)=x2+bx 的图象在点A(1,f(1))处的切线l 与直线3x -y +2=0平行,若数列{1f n }的前n 项和为Sn ,则S2016的值为( )
A.20132014 B .20142015
C.20152016 D .20162017
[答案] D
[解析] 由于f ′(x)=2x +b ,据题意则有f ′(1)=2+b =3,故b =1,即f(x)=x2+x ,从而1f n
=1n n +1=1n -1n +1, 其前n 项和Sn =(1-12)+(12-13)+…+(1n -1n +1)=1-1n +1=n n +1
,故S2016=20162017. 14.(文)某程序框图如图所示,该程序运行后输出的k 的值是( )
A .8
B .9
C .10
D .11
[答案] D
[解析] 由程序框图可知,S =1+2+22+…+2k =2k +1-1,由S<2014得,2k +1<2015,∴k≤9. ∵1+2+22+…+29=1023,
∴S 的值加上29后,变为S =1023<2014,此时k 的值增加1变为k =10,
再执行一次循环体后, S =1023+210=2047,k =10+1=11,此时不满足S<2014,输出k 的值11后结束.
[点评] 这是最容易出错的地方,解这类题时,既要考虑等比数列求和,在k 取何值时,恰满足S≥2014,又要顾及S 与k 的赋值语句的先后顺序.
(理)(2014·某某十大名校联考)已知an =(13)n ,把数列{an}的各项排列成如下的三角形形状,
a1
a2a3a4
a5a6a7a8a9
……
记A(m ,n)表示第m 行的第n 个数,则A(10,12)=( )
A .(13)93
B .(13)92
C .(13)94
D .(13)112
[答案] A
[解析] 前9行一共有1+3+5+…+17=81个数,而A(10,12)表示第10行的第12个数,∴n
=93,即A(10,12)=a93=(13)93.
15.两个正数a 、b 的等差中项是72,一个等比中项是23,且a<b ,则双曲线x2a2-y2b2=1的离
心率e 等于( )
A.34 B .152
C.54 D .53
[答案] D
[解析] ∵a +b =7,a·b =12,b>a>0,
∴a =3,b =4.∴e =c a =a2+b2a
=53. 二、填空题
16.(2014·某某某某二模)如图,坐标纸上的每个单元格的边长为1,由下往上的六个点:1,2,3,4,5,6的横、纵坐标依次对应数列{an}(n ∈N*)的前12项(如下表所示),按如此规律下去,则a2011+a2012+a2013=________.
[答案] 1007
[解析] 由a1=1,a2=1,a3=-1,a4=2,a5=2,a6=3,a7=-2,a8=4可知,这个数列的规律是奇数项为1,-1,2,-2,3,-3,…,偶数项为1,2,3,…,故a2011+a2013=-503+504=1,a2012=1006,故a2011+a2012+a2013=1007.
三、解答题 17.(2013·某某)已知Sn 是等比数列{an}的前n 项和,S4,S2,S3成等差数列,且a2+a3+a4=-18.
(1)求数列{an}的通项公式;
(2)是否存在正整数n ,使得Sn≥2013?若存在,求出符合条件的所有n 的集合;若不存在,说明理由.
[解析] (1)设数列{an}的公比为q ,则a1≠0,q≠0,
由条件易知q≠1.由题意得⎩⎪⎨⎪⎧
2S2=S3+S4,a2+a3+a4=-18. 即⎩⎪⎨⎪⎧ 2a11-q21-q =a11-q31-q +a11-q41-q ,a1q 1+q +q2=-18.
解得⎩⎪⎨⎪⎧
a1=3,q =-2. 故数列{an}的通项公式为an =3×(-2)n -1.
(2)由(1)有Sn =3·[1--2n]1--2=1-(-2)n.
若存在n ,使得Sn≥2013,则1-(-2)n≥2013,
即(-2)n≤-2012.
当n 为偶数时,(-2)n>0,上式不成立;
当n 为奇数时,(-2)n =-2n≤-2012,即2n≥2012,则n≥11.
综上,存在符合条件的正整数n ,且所有这样的n 的集合为{n|n =2k +1,k ∈N ,k≥5}.
18.(文)(2014·某某七中模拟)设函数f(x)=23+1x (x>0),数列{an}满足a1=1,an =f(1an -1
),n ∈N*,且n≥2.
(1)求数列{an}的通项公式;
(2)对n ∈N*,设Sn =1a1a2+1a2a3+1a3a4+…+1anan +1
,若Sn≥3t 4n 恒成立,某某数t 的取值X 围.
[解析] (1)由an =f(1an -1
)可得,an -an -1=23,n ∈N*,n≥2.所以{an}是等差数列. 又因为a1=1,所以an =1+(n -1)×23=2n +13,n ∈N*.
(2)Sn =1a1a2+1a2a3+1a3a4+…+1anan +1
,n ∈N*. 因为an =2n +13,所以an +1=2n +33,
所以1anan +1=92n +12n +3
=92(12n +1-12n +3
).
所以Sn =92(13-12n +3)=3n 2n +3,n ∈N*. Sn≥3t 4n ⇔3n 2n +3≥3t 4n ⇔t≤4n22n +3
(n ∈N*)恒成立. 令g(n)=4n22n +3
(n ∈N*), g(n)=4n22n +3=4n2-9+92n +3=2n +3+92n +3
-6(n ∈N*). 令p =2n +3,则p≥5,p ∈N*.
g(n)=p +9p -6(n ∈N*),易知p =5时,g(n)min =45.所以t≤45,即t 的取值X 围是(-∞,45].
(理)(2014·某某资阳模拟)已知数列{an}的前n 项和Sn 满足:Sn =32an +n -3.
(1)求证:数列{an -1}是等比数列;
(2)令=log3(a1-1)+log3(a2-1)+…+log3(an -1),对任意n ∈N*,是否存在正整数m ,使1c1+
1c2
+…+1≥m 3都成立?若存在,求出m 的值;若不存在,请说明理由. [解析] (1)当n =1时,S1=a1=32a1-2,解得a1=4.
当n≥2时,由Sn =32an +n -3得Sn -1=32an -1+n -4,
两式相减,得Sn -Sn -1=32an -32an -1+1,即an =3an -1-2,
则an -1=3(an -1-1),故数列{an -1}是以a1-1=3为首项,3为公比的等比数列.
(2)由(1)知an -1=3n ,
=log3(a1-1)+log3(a2-1)+…+log3(an -1)=1+2+…+n =n n +12,所以1=2
n n +1
=2(1n -1n +1),则1c1+1c2+…+1=2[(1-12)+(12-13)+…+(1n -1n +1)]=2(1-1n +1
), 由1c1+1c2+…+1≥m 3对任意n ∈N*都成立,得2(1-1n +1)≥m 3,即m≤6(1-1n +1
)对任意n ∈N*都成立,
当n =1时,6(1-1n +1
)取最小值3,∴m≤3. 又m ∈N*,所以m 的值为1,2,3.。