D单元 数列 D1 数列的概念与简单表示法17.D1、D4、D5[2014·江西卷] 已知首项都是1的两个数列{an},{bn}(bn≠0,n∈N*)满足anbn+1-an+1bn+2bn+1bn=0.(1)令cn=,求数列{cn}的通项公式;(2)若bn=3n-1,求数列{an}的前n项和Sn.17.解:(1)因为anbn+1-an+1bn+2bn+1bn=0,bn≠0(n∈N*),所以-=2,即cn+1-cn=2,所以数列{cn}是以c1=1为首项,d=2为公差的等差数列,故cn=2n-1.(2)由bn=3n-1,知an=(2n-1)3n-1,于是数列{an}的前n项和Sn=1×30+3×31+5×32+…+(2n-1)×3n-1,3Sn=1×31+3×32+…+(2n-3)×3n-1+(2n-1)×3n,将两式相减得-2Sn=1+2×(31+32+…+3n-1)-(2n-1)×3n=-2-(2n-2)×3n,所以Sn=(n-1)3n+1.17.D1、D2[2014·新课标全国卷Ⅰ] 已知数列{an}的前n项和为Sn,a1=1,an≠0,anan+1=λSn-1,其中λ为常数.(1)证明:an+2-an=λ.(2)是否存在λ,使得{an}为等差数列?并说明理由.17.解:(1)证明:由题设,anan+1=λSn-1,an+1an+2=λSn+1-1,两式相减得an+1(an+2-an)=λan+1.因为an+1≠0,所以an+2-an=λ.(2)由题设,a1=1,a1a2=λS1-1,可得 a2=λ-1,由(1)知,a3=λ+1.若{an}为等差数列,则2a2=a1+a3,解得λ=4,故an+2-an=4.由此可得{a2n-1}是首项为1,公差为4的等差数列,a2n-1=4n-3;{a2n}是首项为3,公差为4的等差数列,a2n=4n-1.所以an=2n-1,an+1-an=2.因此存在λ=4,使得数列{an}为等差数列.17.D1、D3、D5[2014·新课标全国卷Ⅱ] 已知数列{an}满足a1=1,an+1=3an+1.(1)证明是等比数列,并求{an}的通项公式;(2)证明++…+<.17.解:(1)由an+1=3an+1得an+1+=3.又a1+=,所以是首项为,公比为3的等比数列,所以an+=,因此数列{an}的通项公式为an=.(2)证明:由(1)知=.因为当n≥1时,3n-1≥2×3n-1,所以≤,即=≤.于是++…+≤1++…+=<.所以++…+<.22.D1,D2,M3[2014·重庆卷] 设a1=1,an+1=+b(n∈N*).(1)若b=1,求a2,a3及数列{an}的通项公式.(2)若b=-1,问:是否存在实数c使得a2nf(a2k+1)>f(1)=a2,即1>c>a2k+2>a2.再由f(x)在(-∞,1]上为减函数,得c=f(c)f(a2k+1)=a2k+2,a2(k+1)=f(a2k+1)f(a2n+1),即a2n+1>a2n+2.所以a2n+1>-1,解得a2n+1>. ④综上,由②③④知存在c=使a2n0,a7+a10<0,则当n=________时,{an}的前n项和最大.12.8 [解析] ∵a7+a8+a9=3a8>0,a7+a10=a8+a9<0,∴a8>0,a9<0,∴n=8时,数列{an}的前n项和最大.3.D2[2014·福建卷] 等差数列{an}的前n项和为Sn,若a1=2,S3=12,则a6等于( )A.8 B.10 C.12 D.143.C [解析] 设等差数列{an}的公差为d,由等差数列的前n项和公式,得S3=3×2+d=12,解得d=2,则a6=a1+(6-1)d=2+5×2=12.18.D2、D3、D5[2014·湖北卷] 已知等差数列{an}满足:a1=2,且a1,a2,a5成等比数列.(1)求数列{an}的通项公式.(2)记Sn为数列{an}的前n项和,是否存在正整数n,使得Sn>60n+800?若存在,求n的最小值;若不存在,说明理由.18.解:(1)设数列{an}的公差为d,依题意得,2,2+d,2+4d成等比数列,故有(2+d)2=2(2+4d),化简得d2-4d=0,解得d=0或d=4.当d=0时,an=2;当d=4时,an=2+(n-1)·4=4n-2.从而得数列{an}的通项公式为an=2或an=4n-2.(2)当an=2时,Sn=2n,显然2n<60n+800,此时不存在正整数n,使得Sn>60n+800成立.当an=4n-2时,Sn==2n2.令2n2>60n+800,即n2-30n-400>0,解得n>40或n<-10(舍去),此时存在正整数n,使得Sn>60n+800成立,n的最小值为41.综上,当an=2时,不存在满足题意的正整数n;当an=4n-2时,存在满足题意的正整数n,其最小值为41.20.D2、D5[2014·湖南卷] 已知数列{an}满足a1=1,|an+1-an|=pn,n∈N*.(1)若{an}是递增数列,且a1,2a2,3a3成等差数列,求p的值;(2)若p=,且{a2n-1}是递增数列,{a2n}是递减数列,求数列{an}的通项公式.20.解:(1)因为{an}是递增数列,所以an+1-an=|an+1-an|=pn.而a1=1,因此.又a1,2a2,3a3成等差数列,所以4a2=a1+3a3,因而3p2-p=0,解得p=或p=0.当p=0时,an+1=an,这与{an}是递增数列矛盾,故p=.(2)由于{a2n-1}是递增数列,因而a2n+1-a2n-1>0,于是(a2n+1-a2n)+(a2n-a2n-1)>0.①因为<,所以|a2n+1-a2n|<|a2n-a2n-1|.②由①②知,a2n-a2n-1>0,因此a2n-a2n-1==.③因为{a2n}是递减数列,同理可得,a2n+1-a2n<0,故a2n+1-a2n=-=.④由③④可知,an+1-an=.于是an=a1+(a2-a1)+(a3-a2)+…+(an-an-1)=1+-+…+=1+·=+·.故数列{an}的通项公式为an=+·.8.D2[2014·辽宁卷] 设等差数列{an}的公差为d.若数列{2a1an}为递减数列,则( )A.d<0 B.d>0 C.a1d<0 D.a1d>08.C [解析] 令bn=2a1an,因为数列{2a1an}为递减数列,所以==2a1(an+1-an)=2a1d<1,所得a1d<0.18.D2、D4[2014·全国卷] 等差数列{an}的前n项和为Sn.已知a1=10,a2为整数,且Sn≤S4.(1)求{an}的通项公式;(2)设bn=,求数列{bn}的前n项和Tn.18.解:(1)由a1=10,a2为整数知,等差数列{an}的公差d为整数.又Sn≤S4,故a4≥0,a5≤0,于是10+3d≥0,10+4d≤0,解得-≤d≤-,因此d=-3.故数列{an}的通项公式为an=13-3n.(2)bn==.于是Tn=b1+b2+…+bn=++…+==.17.D1、D2[2014·新课标全国卷Ⅰ] 已知数列{an}的前n项和为Sn,a1=1,an≠0,anan+1=λSn-1,其中λ为常数.(1)证明:an+2-an=λ.(2)是否存在λ,使得{an}为等差数列?并说明理由.17.解:(1)证明:由题设,anan+1=λSn-1,an+1an+2=λSn+1-1,两式相减得an+1(an+2-an)=λan+1.因为an+1≠0,所以an+2-an=λ.(2)由题设,a1=1,a1a2=λS1-1,可得 a2=λ-1,由(1)知,a3=λ+1.若{an}为等差数列,则2a2=a1+a3,解得λ=4,故an+2-an=4.由此可得{a2n-1}是首项为1,公差为4的等差数列,a2n-1=4n-3;{a2n}是首项为3,公差为4的等差数列,a2n=4n-1.所以an=2n-1,an+1-an=2.因此存在λ=4,使得数列{an}为等差数列.19.D2,D3,D4[2014·山东卷] 已知等差数列{an}的公差为2,前n项和为Sn,且S1,S2,S4成等比数列.(1)求数列{an}的通项公式;(2)令bn=(-1)n-1,求数列{bn}的前n项和。