内容正文:
[规范答题] 数列
第一部分 专题突破
专题三 数列
(本题满分15分)(2025·全国一卷)已知在数列{an}中,a1=3,=+.
(1)证明:数列{nan}是等差数列;
[思路分析] 根据题目所给条件=+化简,即可证明结论.
标准答案
证明:由题意证明如下,n∈N*,
在数列{an}中,a1=3,=+,
∴(n+1)an+1=nan+1,[1] 3分
即(n+1)an+1-nan=1,[2] 4分
∴{nan}是以a1=3为首项,1为公差的等差数列.[3] 5分
评分要求
[1]化简得递推关系式(n+1)an+1=nan+1
[2]整理递推关系式,得到(n+1)an+1-nan=1
[3]根据等差数列的定义得到结论
(2)给定正整数m,设函数f(x)=a1x+a2x2+…+amxm,求f'(-2).
[思路分析] 先求出{an}的通项公式,再代入函数并求导,导函数两边同乘x,作差并利用等比数列前n项和得出导函数表达式,即可得出结论.
标准答案
解:由题意及(1)得,n∈N*,
在数列{nan}中,首项为3,公差为1,
∴nan=3+1×(n-1),即an=1+,[4] 7分
在f(x)=a1x+a2x2+…+amxm中,
f(x)=3x+2x2+…+(1+)xm,[5] 8分
f'(x)=3+4x+…+(m+2)xm-1,[6] 9分
∴xf'(x)=3x+4x2+…+(m+2)xm,[7] 10分
标准答案
当x≠1且x≠0时,
∴(1-x)f'(x)=3+x+x2+…+xm-1-(m+2)xm
=3+-(m+2)xm,[8] 11分
∴f'(x)=+-,[9] 12分
∴f'(-2)=+- 13分
=1+-
=1---
=-.[11] 15分
评分要求
[4] 得到数列{an}的通项公式
[5] 把an代入关系式
[6] 求导
[7]等式的左右两边同时乘公比x
[8]错位相减
[9]得到f'(x)的表达式
[10]令x=-2
[11]化简得到最后正确结果
自我评价
(15分)(2025·湖南长沙模拟)已知等差数列{an}的第2项为3,其前5项和为25.数列{bn}是公比大于0的等比数列,b1=4,b3+b2=80.
(1)求{an}和{bn}的通项公式;
解:因为等差数列{an}的第2项为3,其前5项和为25,
所以a1+a2+a3+a4+a5=5a3=25,a2=3,
计算得a3=5,公差为a3-a2=5-3=2,
所以an=3+2(n-2)=2n-1. 3分
设等比数列{bn}的公比为q(q>0),
因为b1=4,所以b3+b2=4q2+4q=80,
解得q=4或q=-5(舍),故bn=4n. 5分
自我评价
(2)记cn=b2n+,n∈N*,
①证明:{-c2n}是等比数列;
②证明: <2,n∈N*.
自我评价
证明:①由题意,cn=b2n+=42n+,
所以-c2n=(42n+)2-(44n+)=44n+2·42n·+-44n-=2·4n, 8分
所以-c2n≠0,且==4,
所以数列{-c2n}是以4为公比的等比数列. 10分
自我评价
②由题意知,==<,
所以<==·,所以<, 12分
设Tn==+++…+,则Tn=+++…+,
两式相减得Tn=1+++…+-=-=2-,
所以Tn=4-, 14分
所以<=(4-)=2-<2. 15分
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