题文
将数列{an}中的所有项按第一排三项,以下每一行比上一行多一项的规则排成如下数表:记表中的第一列数a1,a4,a8,…构成的数列为{bn},已知:①在数列{bn}中,b1=1,对于任何n∈N*,都有(n+1)bn+1-nbn=0;
②表中每一行的数按从左到右的顺序均构成公比为q(q>0)的等比数列;a1 a2 a3a4 a5 a6 a7a8 a9 a10 a11 a12…
③a66=25.请解答以下问题:
(Ⅰ)求数列{bn}的通项公式;
(Ⅱ)求上表中第k(k∈N*)行所有项的和S(k);
(Ⅲ)若关于x的不等式S(k)+1k>1-x2x在x∈[1200 , 120]上有解,求正整数k的取值范围. 题型:未知 难度:其他题型
答案
(Ⅰ)由(n+1)bn+1-nbn=0,得数列{nbn}为常数列.故nbn=1•b1=1,所以bn=1n.(Ⅱ)∵3+4+…+11=63,
∴表中第一行至第九行共含有{an}的前63项,a66在表中第十行第三列.
故a66=b10•q2,而b10=110,∴q=2.
故S(k)=bk( 1-qk+2)1-q=1k( 2k+2-1 ).
(Ⅲ)f(x)=1-x2x=1x-x在x∈[1200 , 120]上单调递减,
故f(x)的最小值是f(120)=20-120.
若关于x的不等式S(k)+1k>1-x2x在x∈[1200 , 120]上有解,
设m(k)=S(k)+1k=1k•2k+2,则必须m(k)>20-120.
∵m(k+1)-m(k)=1k+1•2k+3-1k•2k+2=2k+2( k-1 )k ( k+1 )≥0(或m(k+1)m(k)=2kk+1≥1)
∴m(1)=m(2)=8,函数m(k)当k≥2且k∈N*时单调递增.
而m(4)=16,m(5)=1285>20-120,所以k的取值范围是大于4的一切正整数.
解析
1n考点
据考高分专家说,试题“将数列{an}中的所有项按第一排三项,以.....”主要考查你对 [数列求和的其他方法(倒序相加,错位相减,裂项相加等) ]考点的理解。 数列求和的其他方法(倒序相加,错位相减,裂项相加等)数列求和的常用方法:
1.裂项相加法:数列中的项形如
的形式,可以把
表示为
,累加时抵消中间的许多项,从而求得数列的和;
2、错位相减法:源于等比数列前n项和公式的推导,对于形如
的数列,其中
为等差数列,
为等比数列,均可用此法;
3、倒序相加法:此方法源于等差数列前n项和公式的推导,目的在于利用与首末两项等距离的两项相加有公因式可提取,以便化简后求和。
4、分组转化法:把数列的每一项分成两项,或把数列的项“集”在一块重新组合,或把整个数列分成两个部分,使其转化为等差或等比数列,这一求和方法称为分组转化法。
5、公式法求和:所给数列的通项是关于n的多项式,此时求和可采用公式求和,常用的公式有:

数列求和的方法多种多样,要视具体情形选用合适方法。
数列求和特别提醒:
(1)对通项公式含有
的一类数列,在求
时,要注意讨论n的奇偶性;
(2)在用等比数列前n项和公式时,一定要分q=1和q≠1两种情况来讨论。


