内容正文:
1.1.2 数列的函数特性
[课时跟踪检测]
1.若数列{an}满足an=3n,则数列{an}是 ( )
A.递增数列 B.递减数列
C.常数列 D.摆动数列
解析:选A an+1-an=3n+1-3n=2×3n>0,
∴an+1>an,即{an}是递增数列.
2.已知数列an=-n2+4n+2,则该数列中最大项的序号是 ( )
A.2 B.3
C.4 D.5
解析:选A 因为an=-(n-2)2+6,n∈N+,所以当n=2时,an取得最大值.
3.已知数列{an}是递增数列,且通项公式为an=n2+λn,则实数λ的取值范围是 ( )
A. B.[0,+∞)
C.[-2,+∞) D.(-3,+∞)
解析:选D 法一 由{an}是递增数列且an=n2+λn,得an+1-an=(n+1)2+λ(n+1)-(n2+λn)=2n+1+λ>0对n∈N+恒成立,所以λ>[-(2n+1)]max,即λ>-3.
法二 由{an}是递增数列得-<,解得λ>-3.
4.函数y=f(x)的图象在下列图中并且对任意a1∈(0,1),由关系式an+1=f(an)得到的数列{an}满足an+1>an,则该函数的图象是 ( )
解析:选A 已知an+1=f(an)>an,故f(x)满足f(x)>x,即f(x)的图象在y=x的图象上方,故A正确.
5.已知数列{an}是递增数列,且an=则a的取值范围是 ( )
A. B.
C. D.
解析:选D 因为数列{an}是递增数列,
且an=
所以
解得<a<2,所以a的取值范围是.
6.设函数f(x)定义如下,数列{xn}满足x0=5,且对任意自然数均有xn+1=f(xn),则x2 025的值为 ( )
x
1
2
3
4
5
f(x)
4
1
3
5
2
A.1 B.2
C.4 D.5
解析:选B 由对任意自然数均有xn+1=f(xn),且x0=5,得x1=f(x0)=f(5)=2,x2=f(x1)=f(2)=1,x3=f(x2)=f(1)=4,x4=f(x3)=f(4)=5,x5=f(x4)=f(5)=2,…,所以数列{xn}是以4项为一个周期的周期数列,且前四项分别为2,1,4,5.所以x2 025=x506×4+1=x1=2.
7.[多选]已知欧拉函数φ(n)(n∈N+)的函数值等于所有不超过正整数n,且与n互素的正整数的个数.例如:φ(1)=1,φ(4)=2,设数列{an}中,an=φ(n)(n∈N+),则 ( )
A.数列{an}是递增数列 B.{an}的前8项中最大项为a7
C.当n为素数时,an=n-1 D.当n为偶数时,an=
解析:选BC 由题知数列{an}前8项为1,1,2,2,4,2,6,4,不是递增数列,故选项A错误;由选项A可知,{an}的前8项中最大项为a7=6,故选项B正确;当n为素数时,n与前n-1个数互素,故an=n-1,所以选项C正确;因为a6=2,故选项D错误.
8.[多选]已知数列{an}的通项公式为an=(-1)n·(n2+tn),若{a2n-1}为递减数列,{a2n}为递增数列,则t的可能取值为 ( )
A.-6 B.-4
C.-2 D.3
解析:选CD 当n为正偶数时,an=n2+tn,则an+2-an=4n+4+2t,因为{a2n}为递增数列,所以4n+4+2t>0对任意的正偶数n恒成立,则4×2+4+2t>0,解得t>-6;当n为正奇数时,an=-n2-tn,则an+2-an=-4n-4-2t,因为{a2n-1}为递减数列,所以-4n-4-2t<0对任意的正奇数n恒成立,则-4-4-2t<0,解得t>-4.所以t的取值范围是(-4,+∞),故t的可能取值为-2或3.
9.(5分)已知数列{an}的通项公式an=19-2n,则使an>0成立的最大正整数n的值为 .
解析:因为an=19-2n,且an>0,于是有19-2n>0,解得n<,而n∈N+,则nmax=9,所以符合条件的最大正整数n的值为9.
答案:9
10.(5分)已知数列{an}的通项公式为an=,则数列{an}的最大项是第 项.
解析:an==,当n>5且n∈N+时,an>0,且数列递减;当n≤5且n∈N+时,an<0,且数列递减.故当n=6时,an最大.
答案:6
11.(5分)已知数列{an}中,an=1+(n∈N+,a∈R且a≠0).若对任意的n∈N+,都有an≤a6成立,则a的取值范围为 .
解析:由an=1+=1+,已知对任意的n∈N+,都有an≤a6成立,令y=1+,函数在区间和上单调递减,结合函数的单调性可得5<<6,解得-10<a<-8,因此实数a的取值范围为(-10,-8).
答案:(-10,-8)
12.(10分)已知数列{an}的通项公式an=n2-3n-28,画出该数列的图象,并根据图象,判断从第几项起,这个数列是递增的.
解:列表:
n
1
2
3
4
5
6
7
8
…
an
-30
-30
-28
-24
-18
-10
0
12
…
作图:
如图所示,易知数列首项与第二项相同,从第二项开始每一项都大于前一项,即从第二项开始是递增的.
13.(10分)已知数列{an}的通项公式是an=(n+2)× (n∈N+),试问数列{an}是否有最大项?若有,求出最大项;若没有,请说明理由.
解:法一 作差比较an+1与an的大小,判断{an}的单调性.an+1-an=(n+3)×-(n+2)×=×.
当n<5时,an+1-an>0,即an+1>an;
当n=5时,an+1-an=0,即an+1=an;
当n>5时,an+1-an<0,即an+1<an.
故a1<a2<a3<a4<a5=a6>a7>a8>…,
所以数列{an}有最大项,且最大项为a5或a6,且a5=a6=.
法二 作商比较an+1与an的大小,判断{an}的单调性.
==.又an>0,
令>1,解得n<5;令=1,解得n=5;令<1,解得n>5.故a1<a2<a3<a4<a5=a6>a7>…,
所以数列{an}有最大项,且最大项为a5或a6,且a5=a6=.
法三 假设{an}中有最大项,且最大项为第n项,
则
即
解得即5≤n≤6.
故数列{an}有最大项a5或a6,且a5=a6=.
14.(10分)已知函数f(x)=(x∈R),设数列{an}的通项公式为an=f(n)(n∈N+).
(1)若an≥,求n的最小值;(4分)
(2)若bn=an-,试判断{bn}的单调性.(6分)
解:(1)由题可知an=(n∈N+),
若an≥,则an=≥,
解得n≥5,故n的最小值为5.
(2)因为bn=an-=-
=1--,
又n∈N+,所以2n≥2,≤,
所以1-≥.
令g(x)=x-,
取x1,x2∈(0,+∞),x1<x2,
则g(x1)-g(x2)=x1--=<0,
所以g(x1)<g(x2),
所以g(x)=x-在(0,+∞)上单调递增,
所以bn=1--(n∈N+)是递增的,
即数列{bn}是递增数列.
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