已知數(shù)列{an}滿足a1=1,|an+1-an|=pn,n∈N*
(Ⅰ)若{an}是遞增數(shù)列,且a1,2a2,3a3成等差數(shù)列,求p的值;
(Ⅱ)若p=
1
2
,且{a2n-1}是遞增數(shù)列,{a2n}是遞減數(shù)列,求數(shù)列{an}的通項公式.
考點:數(shù)列的求和,數(shù)列遞推式
專題:等差數(shù)列與等比數(shù)列
分析:(Ⅰ)根據(jù)條件去掉式子的絕對值,分別令n=1,2代入求出a2和a3,再由等差中項的性質(zhì)列出關于p的方程求解,利用“{an}是遞增數(shù)列”對求出的p的值取舍;
(Ⅱ)根據(jù)數(shù)列的單調(diào)性和式子“|an+1-an|=pn”、不等式的可加性,求出a2n-a2n-1=
1
22n-1
和a2n+1-a2n=-
1
22n
,再對數(shù)列{an}的項數(shù)分類討論,利用累加法和等比數(shù)列前n項和公式,求出數(shù)列{an}的奇數(shù)項、偶數(shù)項對應的通項公式,再用分段函數(shù)的形式表示出來.
解答: 解:(Ⅰ)∵數(shù)列{an}是遞增數(shù)列,∴an+1-an>0,
則|an+1-an|=pn化為:an+1-an=pn
分別令n=1,2可得,a2-a1=p,a3-a2=p2
即a2=1+p,a3=p2+p+1
∵a1,2a2,3a3成等差數(shù)列,∴4a2=a1+3a3,
即4(1+p)=1+3(p2+p+1),
化簡得3p2-p=0,解得p=
1
3
或0,
當p=0時,數(shù)列an為常數(shù)數(shù)列,不符合數(shù)列{an}是遞增數(shù)列,
p=
1
3
;
(2)由題意可得,|an+1-an|=
1
2n
,
則|a2n-a2n-1|=
1
22n-1
,|a2n+2-a2n+1|=
1
22n+1
,
∵數(shù)列{a2n-1}是遞增數(shù)列,且{a2n}是遞減數(shù)列,
∴a2n+1-a2n-1>0,且a2n+2-a2n<0,
則-(a2n+2-a2n)>0,兩不等式相加得
a2n+1-a2n-1-(a2n+2-a2n)>0,即a2n+1-a2n+2>a2n-1-a2n
又∵|a2n-a2n-1|=
1
22n-1
>|a2n+2-a2n+1|=
1
22n+1
,
∴a2n-a2n-1>0,即a2n-a2n-1=
1
22n-1

同理可得:a2n+3-a2n+2>a2n+1-a2n,即|a2n+3-a2n+2|<|a2n+1-a2n|,
則a2n+1-a2n=-
1
22n

當數(shù)列{an}的項數(shù)為偶數(shù)時,令n=2m(m∈N*),
a2-a1=
1
2
,a3-a2=-
1
22
,a4-a3=
1
23
,…,a2m-a2m-1=
1
22m-1
,
這2m-1個等式相加可得,a2m-a1=(
1
21
+
1
23
+…+
1
22m-1
)-(
1
22
+
1
24
+
…+
1
22m-2
)

=
1
2
(1-
1
4m
)
1-
1
4
-
1
4
(1-
1
4m-1
)
1-
1
4
=
1
3
+
1
3•22m-1
,
a2m=
4
3
+
1
3•22m-1

當數(shù)列{an}的項數(shù)為奇數(shù)時,令n=2m+1(m∈N*
a2-a1=
1
2
a3-a2=-
1
22
,a4-a3=
1
23
,…,a2m+1-a2m=-
1
22m

這2m個等式相加可得,a2m+1-a1=(
1
21
+
1
23
+
+
1
22m-1
)
-(
1
22
+
1
24
+
…+
1
22m
)

=
1
2
(1-
1
4m
)
1-
1
4
-
1
4
(1-
1
4m
)
1-
1
4
=
1
3
-
1
3•22m
,
a2m+1=
4
3
-
1
3•22m
,且當m=0時a1=1符合,
an=
4
3
-
1
3•2n-1
,
綜上得,an=
4
3
-
1
3•2n-1
,n為奇數(shù)
4
3
+
1
3•2n-1
,n為偶數(shù)
點評:本題考查了等差數(shù)列的通項公式,等比數(shù)列前n項和公式、數(shù)列的單調(diào)性,累加法求數(shù)列的通項公式,不等式的性質(zhì)等,同時考查數(shù)列的基礎知識和化歸、分類整合等數(shù)學思想,以及推理論證、分析與解決問題的能力.本題設計巧妙,題型新穎,立意深刻,是一道不可多得的好題,難度很大.
練習冊系列答案
相關習題

科目:高中數(shù)學 來源: 題型:

若(1+ex)2014=a0+a1x+a2x2+…+a2014x2014(x∈R),則-
a1
e
+
a2
e2
-…+
a2014
e2014
(  )
A、eB、1C、-1D、-e

查看答案和解析>>

科目:高中數(shù)學 來源: 題型:

已知橢圓
x2
a2
+
y2
b2
=1(a>b>0)的離心率e=
5
3
,且直線y=x+
b
2
是拋物線y2=4x的一條切線.
(1)求橢圓的方程;
(2)點P(x0,y0)為橢圓上一點,直線l:
x0x
9
+
y0y
4
=1,判斷l(xiāng)與橢圓的位置關系并給出理由;
(3)過橢圓上一點P作橢圓的切線交直線x=
9
5
5
于點A,試判斷線段AP為直徑的圓是否恒過定點,若是,求出定點坐標;若不是,請說明理由.

查看答案和解析>>

科目:高中數(shù)學 來源: 題型:

如圖所示,四邊形PDCE為矩形,四邊形ABCD為直角梯形,且∠BAD=∠ADC=90°,平面PDCE⊥平面ABCD,AB=AD=
1
2
CD=1,PD=
2

(Ⅰ)若M為PA中點,求證:AC∥平面MDE;
(Ⅱ)求該幾何體被平面PBD所分成的兩部分的體積比.

查看答案和解析>>

科目:高中數(shù)學 來源: 題型:

已知曲線Γ上的點到點F(0,1)的距離比它到直線y=-3的距離小2.
(Ⅰ)求曲線Γ的方程;
(Ⅱ)曲線Γ在點P處的切線l與x軸交于點A.直線y=3分別與直線l及y軸交于點M,N,以MN為直徑作圓C,過點A作圓C的切線,切點為B,試探究:當點P在曲線Γ上運動(點P與原點不重合)時,線段AB的長度是否發(fā)生變化?證明你的結論.

查看答案和解析>>

科目:高中數(shù)學 來源: 題型:

已知函數(shù)f(x)=
3
sinωx+cosωx-1(ω>0)相鄰兩個最大值間的距離為π,
(1)求ω的值;
(2)求f(x)在區(qū)間[-π,0]上的所有零點之和.

查看答案和解析>>

科目:高中數(shù)學 來源: 題型:

(1)已知a>1,b<1,求證:a+b>1+ab;
(2)已知x1,x2,…,xn∈R+且x1x2…xn=1,求證:(
2
+x1)(
2
+x2)…(
2
+xn)≥(
2
+1)n

查看答案和解析>>

科目:高中數(shù)學 來源: 題型:

如圖,在四棱錐P-ABCD中,PA⊥底面ABCD,AD⊥AB,AB∥DC,AD=DC=AP=2,AB=1,點E為棱PC的中點.
(Ⅰ)證明:BE⊥DC;
(Ⅱ)求直線BE與平面PBD所成角的正弦值;
(Ⅲ)若F為棱PC上一點,滿足BF⊥AC,求二面角F-AB-P的余弦值.

查看答案和解析>>

科目:高中數(shù)學 來源: 題型:

用[x]表示不超過x的最大整數(shù).已知f(x)=x+[x]的定義域為[-1,1),則函數(shù)f(x)的值域為
 

查看答案和解析>>

同步練習冊答案