内容正文:
课后作业(三十七) 数列的综合应用
1.(2025·福建福州期中)记数列的前n项和为Sn,Sn=(n+1)an-n(n+1).
(1)求数列的通项公式;
(2)设数列的前n项和为Tn,证明:≤Tn<.
2.(2021·新高考Ⅱ卷)记Sn为公差不为零的等差数列{an}的前n项和,若a3=S5,a2a4=S4.求:
(1)数列{an}的通项公式;
(2)使得Sn>an成立的n的最小值.
3.容器A内装有6 L质量分数为20%的盐水溶液,容器B内装有4 L质量分数为5%的盐水溶液,先将A内的盐水倒1 L进入B内,再将B内的盐水倒1 L进入A内,称为一次操作.这样反复操作n次,A,B容器内的盐水的质量分数分别为an,bn.
(1)求a1,b1,并证明{an-bn}是等比数列;
(2)至少操作多少次,A,B两容器内的盐水浓度之差小于1%?(取lg 2≈0.301 0,lg 3≈0.477 1)
(3)求an,bn的表达式.
4.已知数列{an}的前n项和为Sn,且Sn=n-an.
(1)求数列{an}的通项公式;
(2)设数列{bn}的前n项和为Tn,且2bn=(n-2)·(an-1),若Tn≥λbn对于n∈N*恒成立,求λ的取值范围.
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课后作业(三十七)
[A组在基础中考查学科功底]
1.解:(1)因为Sm=(n+1)an一nn十1),
当n≥2时,Sm-1=nan-1一n(n-1),
an=S-Sn-1=(n+1)an-n(n+1)-nan-1+n(n-1)=(n+1)an-nan-1-2n,
故naw=nan-1+2n,即an-an-1=2,
当n=1时,有a1=S=(1+1)a-1×2,即a4=2,
故{am}是首项、公差均为2的等差数列,故an=2+2(n-1)=2n.
(2)证明:由(1)得am=2n,
故本=2=(贵本),
则1=(1支+含-专+号含++合市)=(1本)
国为T=(1动),故I
又y=市在1,十∞)上单调递减,
故I=(1本)随n的增大而增大,
故Tm≥T=(1克)=音,
综上,合≤Tn
2.解:(1)设等差数列{a}的公差为dd≠0),
a+2d=5a+d1
六(a+d)(a+3d)=4a+4d,@
由①得a十2d=0→a=-2d,代入②得(-)·d=-8d+6cd=-2d=0,
d≠0,∴.d=2,∴.a=-4,.a,=-4+2(n-1)=2n-6.
2S,=-4n+49.2=2-5n,
2
由Sm>aw→n2-5n>2n-6,∴.m2-7n+6>0,(n-1n-6)>0,
∴n>6,,n∈N,故n的最小值为7.
B组在综合中考查关键能
3.解:1)由题意,1=专(专+4×六)=务
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a=含(元+5×)=.
b+1=2地,am+1=吉5an十b+)=262地
∴am+1-bm+1=号(an一b),又a一b1=0,∴{a一bn}是以b为首项,号为公比的
等比数列
2)由()加a-b=t×()1,
“b×()1<1%,
∴n-1>1gg2≈5.7,
.n≥7,故至少操作7次
6:b+1=号[b+六×(3)2+4h],
b+1b,=品x()只,
∴.bm=b1+(b2-b1)+(b3-b2)+…+(bm-bm-1)
=亲+品×[+()+…+(仔)1]
=-品×()”+.
∴a=b+市×()=最×(居)”+0.
4.解:(1).Sn=n-an,
∴.Sm-1=(n-1)-am-1(n≥2),
两式作差得2an=am-1十1(n≥2),
∴an-1=(am-1-10n≥2),
当n=1时,S1=1一a,
am-1=-,
六a,一1}是首项为-克,公比为的等比数列,故a=1-(生)”
(2).2bw=(n-2)(am-1),
6=2-0()1,
T=+b+…+bm=1×()2+0×(3)3+(-1)×(3)+…+(2-m
(经)1,①
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含,=1×()+0×(生)+(-1)×(3)°+…+2-m(经)
②
两式作差得江。=1×(生)2-[(经)3+(佳)++(生)肿]-2-m()2,
化简得Tw=品,
:Tw≥bn恒成立,
2帝≥2-m)2南,n≥1(2-m,
当n=1时,1≤1:
当n=2时,1∈R:
当n≥3时,≥费=-=-(1+品),
而-(1+)<-1,≥-1,
综上所述,一1≤≤1.
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