内容正文:
课时作业(二) 数列的函数特性
[基础达标练]
1.(多选)若数列{an}为递减数列,则{an}的通项公式可能为( )
A.an=-2n+1
B.an=-n2+3n+1
C.an=
D.an=(-1)n
解析:选AC 可以通过画数列的图象一一判断.B中数列有增有减,D中数列是摆动数列.
2.在递减数列{an}中,an=kn(k为常数),则实数k的取值范围是( )
A.R B.(0,+∞)
C.(-∞,0) D.(-∞,0]
解析:选C ∵{an}是递减数列,
∴an+1-an=k(n+1)-kn=k<0.
3.(多选)数列{an}的通项公式为an=2n2- 22n,则数列{an}各项中最小项是( )
A.第4项 B.第5项
C.第6项 D.第7项
解析:选BC an=2n2-22n=2-,
故当n=5或n=6时,
an的值最小,最小值为a5=a6=-60.
4.已知数列{an}的通项公式为an=n-,则an的最小值为________.
解析: 因为an=n-==-,易知数列{an}为递增数列,则数列{an}的最小项为a1,即最小值为1-.
答案:1-
5.已知数列{an}满足an=n2+λn(n∈N+),且对任意n∈N+,an<an+1恒成立,则实数λ的取值范围是________.
解析:法一:由题意得an+1-an=(n+1)2+λ(n+1)-(n2+λn)=2n+1+λ>0恒成立,即λ>-(2n+1)恒成立.而n∈N+,所以λ>-3.
法二:因为对任意n∈N+,an<an+1恒成立,
所以数列{an}是递增数列.
由an=n2+λn知(n,an)(n∈N+)是函数f(x)=x2+λx图象上的点,而函数f(x)图象的对称轴为直线x=-,事实上,数列{an}是递增数列,满足a1<a2<…<an<…即可.欲满足上述不等关系,如图,只需-<,解得λ>-3.
答案: (-3,+∞)
6.数列{-2n2+9n+3}的最大项是第______项,最大项为________.
解析:因为an=-2n2+9n+3
=-2+,
又n∈N+,故当n=2时,an取到最大值13.
答案:2 13
7.已知数列{an}的通项公式为an=n2-9n,写出它的前5项,并用图象表示出来.
解:a1=-8,a2=-14,a3=-18,a4=-20,a5=-20.
图象如图所示.
8.已知数列{an}满足an=+++…+.
(1)数列{an}是递增数列还是递减数列?为什么?
(2)证明:an≥对一切正整数恒成立.
解: (1)数列{an}是递增数列.
理由如下:∵an=+++…+,
∴an+1-an=+-
=-=.
又n∈N+,∴an+1-an>0.
∴数列{an}是递增数列.
(2)证明:由(1)知数列{an}为递增数列,
∴数列{an}的最小项为a1=.
∴an≥a1=,即an≥对一切正整数恒成立.
[能力提升练]
9.对任意的a1∈(0,1),由关系式an+1=f(an)得到的数列满足an+1>an(n∈N+),则函数y=f(x)的图象是( )
解析:选A 根据题意知,由关系式an+1=f(an)得到的数列{an},满足an+1>an,即该函数y=f(x)的图象上任一点(x,y)都满足y>x,结合图象,只有A满足,故选A.
10.数列{an}中,a1=1,对所有的n≥2,都有a1·a2·a3·…·an=n2,则a3 +a5等于( )
A. B.
C. D.
解析:选C 由a1·a2·a3·…·an=n2,(n≥2)得
a1·a2·a3·…·an-1=(n-1)2,(n≥3),
∴an=(n≥3),∴a3=,a5=,
∴a3+a5=.
11.已知数列{an}的通项为an=(n∈N+),若a5是{an}中的最大值,则a的取值范围是____________.
解析:当n≤4时,an=2n-1单调递增,
因此n=4时取最大值,a4=24-1=15.
当n≥5时,an=-n2+(a-1)n
=-+.
因为a5是{an}中的最大值,
所以4≤≤5.5,且a5=-25+5(a-1)≥15,
解得9≤a≤12.
所以a的取值范围是[9,12].
答案:[9,12]
12.数列{an}的通项an=,则数列{an}中的最大项是第________项.
解析:令f(x)=x+(x>0),运用基本不等式得f(x)≥2 ,当且仅当x=3时等号成立.因为an=,所以≤,由于n∈N+,不难发现当n=9或n=10时,an=最大.
答案:9或10
13.已知函数f(x)=2x-2-x,数列{an}满足f(log2an)=-2n(n∈N+).
(1)求数列{an}的通项公式;
(2)讨论数列(an)的单调性,并证明你的结论.
解: (1)因为f(x)=2x-2-x,f(log2 an)=-2n,
所以有2log2 an-2-log2 an=-2n,
即an-=-2n,
所以a+2nan-1=0,
解得an=-n±.
因为an>0,所以an=-n(n∈N+).
(2)数列{an}为递减数列,证明如下:
因为=
=<1,又an>0,
所以an+1<an,故数列{an}是递减数列.
[素养拓展练]
14.已知在数列{an}中,an=1+(n∈N+,a∈R且a≠0).
(1)若a=-7,求数列{an}中的最大项和最小项的值;
(2)若对任意的n∈N+,都有an≤a6成立,求实数a的取值范围.
解:(1)∵a=-7,∴an=1+.
结合函数f(x)=1+的单调性,
可知1>a1>a2>a3>a4,a5>a6>a7>…>an>1(n∈N+),
∴数列{an}中的最大项为a5=2,最小项为a4=0.
(2)an=1+=1+.
∵对任意的n∈N+,都有an≤a6成立,
∴结合函数f(x)=1+的单调性,
知5<<6,
∴-10<a<-8.
故实数a的取值范围为(-10,-8).
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