称满足以下两个条件的有穷数列
为
阶“期待数列”:
①
;②
.
(1)若等比数列
为
阶“期待数列”,求公比q及
的通项公式;
(2)若一个等差数列
既是
阶“期待数列”又是递增数列,求该数列的通项公式;
(3)记n阶“期待数列”
的前k项和为
:
(i)求证:
;
(ii)若存在
使
,试问数列
能否为n阶“期待数列”?若能,求出所有这样的数列;若不能,请说明理由.
(1)
.
或
;
(2)
;
(3)(i)证明见解析;(ii)不能,证明见解析.
【解析】
试题分析:(1)数列
中等比数列,因此
是其前
和,故利用前前
项和公式,分
和
进行讨论,可很快求出
,
或
;(2)
阶等差数列是递增数列,即公差
,其和为0,故易知数列前面的项为负,后面的项为正,即前
项为正,后
项为正,因此有
,
,这两式用基本量或直接相减可求得
,
,因此通项公式可得;(3)(i)我们只要把数列中所有非负数项的和记为
,所有负数项的记为
,则
,
不可能比
小,同样
不可能比
大,即
,得证;(ii)若
,则一定有
,
,且
,若数列
为n阶“期待数列”,设其前
项和为
,首先
,而
,
,因此
,即
,
,从而
,于是
,那么
,矛盾出现了,故结论是否定的.
试题解析:(1)①若
,由①得,
,得
,矛盾. 1分
若
,则由①![]()
=0,得
, 3分
由②得
或
.
所以,
.数列
的通项公式是![]()
或
4分
(2)设等差数列
的公差为
,
>0.
∵
,∴
,∴
,
∵
>0,由
得
,
,
由①、②得
,
, 6分
两式相减得,
, ∴
,
又
,得
,
∴数列
的通项公式是
. 9分
(3)记
中所有非负项的和为A,所有负数项的和为B,
则
,
,解得
,
(i)
,即
. 12分
(ii)若存在
,使
,由前面的证明过程知:
![]()
且
, 14分
如果
是
阶“期待数列”,
记数列![]()
的前
项和为
,
则由(i)知,
,
,而
,
,从而
,
,
又
,
则
, 16分
,
与![]()
不能同时成立,
所以,对于有穷数列
,若存在
使
,则数列
的和数列![]()
不能为
阶“期待数列”. 18分
考点:(1)等比数列的前
和公式与通项公式;(2)等差数列的前
和公式与通项公式;(3)数列综合题.
科目:高中数学 来源: 题型:
| y |
| x |
| x |
| y |
| x |
| x |
| x |
| 1 |
| 2 |
| x |
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科目:高中数学 来源: 题型:
| 2x-1 |
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科目:高中数学 来源: 题型:
| 1 |
| 2014 |
| (2n-1)π |
| 2 |
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科目:高中数学 来源:2013-2014学年上海市徐汇区高三上学期期末考试(一模)文科数学试卷(解析版) 题型:解答题
称满足以下两个条件的有穷数列
为
阶“期待数列”:
①
;②
.
(1)若数列
的通项公式是
,
试判断数列
是否为2014阶“期待数列”,并说明理由;
(2)若等比数列
为
阶“期待数列”,求公比q及
的通项公式;
(3)若一个等差数列
既是
阶“期待数列”又是递增数列,求该数列的通项公式;
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