已知數(shù)列{an}為各項(xiàng)均為正的等比數(shù)列,其公比為q.
(1)當(dāng)q=
32
時(shí),在數(shù)列{an}中:
①最多有幾項(xiàng)在1~100之間?
②最多有幾項(xiàng)是1~100之間的整數(shù)?
(2)當(dāng)q>1時(shí),在數(shù)列{an}中,最多有幾項(xiàng)是100~1000之間的整數(shù)?(參考數(shù)據(jù):lg3=0.477,lg2=0.301).
分析:(1)①不妨設(shè)a1≥1,設(shè)數(shù)列an有n項(xiàng)在1和100之間,由題意得:(
3
2
)n-1
≤100.兩邊同取對數(shù)可得n≤12.37.從而得出n的最大值為12即得;
②不妨設(shè)1≤a1a1
3
2
a1•(
3
2
)2
<…<a1•(
3
2
)n-1
≤100,其中a1,a1
3
2
a1•(
3
2
)2
,,a1•(
3
2
)n-1
均為整數(shù),利用指數(shù)不等式3n-1≤100,得出n≤5從而得出當(dāng)q=
3
2
時(shí),最多有5項(xiàng)是1和100之間的整數(shù);
(2)設(shè)等比數(shù)列aqn-1滿足100≤a<aq<<aqn-1≤1000,再設(shè)q=
t
s
,t>s≥1,t與s互質(zhì),根據(jù)題意得到a是sn-1的倍數(shù),令t=s+1,于是數(shù)列滿足不等關(guān)系:100≤a<a•
s+1
s
<<a•(
s+1
s
)n-1
≤100.下面就s進(jìn)行分類討論:如果s≥3,如果s=1,如果s=2,即可得出最多有幾項(xiàng)是100~1000之間的整數(shù).
解答:解:(1)①不妨設(shè)a1≥1,設(shè)數(shù)列an有n項(xiàng)在1和100之間,則a1•(
3
2
)n-1
≤100.所以,(
3
2
)n-1
≤100.
兩邊同取對數(shù),得(n-1)(lg3-lg2)≤2.解之,得n≤12.37.
故n的最大值為12,即數(shù)列an中,最多有12項(xiàng)在1和100之間.(5分)
②不妨設(shè)1≤a1a1
3
2
a1•(
3
2
)2
<<a1•(
3
2
)n-1
≤100,其中a1,a1
3
2
,a1•(
3
2
)2
,,a1•(
3
2
)n-1
均為整數(shù),所以a1為2n-1的倍數(shù).所以3n-1≤100,所以n≤5.(8分)
又因?yàn)?6,24,36,54,81是滿足題設(shè)要求的5項(xiàng).
所以,當(dāng)q=
3
2
時(shí),最多有5項(xiàng)是1和100之間的整數(shù).(10分)
(2)設(shè)等比數(shù)列aqn-1滿足100≤a<aq<<aqn-1≤1000,
其中a,aq,,aqn-1均為整數(shù),n∈N*,q>1,顯然,q必為有理數(shù).(11分)
設(shè)q=
t
s
,t>s≥1,t與s互質(zhì),
因?yàn)閍qn-1=a(
t
s
)n-1
為整數(shù),所以a是sn-1的倍數(shù).(12分)
令t=s+1,于是數(shù)列滿足100≤a<a•
s+1
s
<<a•(
s+1
s
)n-1
≤100.
如果s≥3,則1000≥a•(
s+1
s
)n-1
≥(q+1)n-1≥4n-1,所以n≤5.
如果s=1,則1000≥a•2n-1≥100•2n-1,所以,n≤4.
如果s=2,則1000≥a•(
3
2
)n-1
≥100•(
3
2
)n-1
,所以n≤6.(13分)
另一方面,數(shù)列128,192,288,432,648,972滿足題設(shè)條件的6個(gè)數(shù),
所以,當(dāng)q>1時(shí),最多有6項(xiàng)是100到1000之間的整數(shù).(16分)
點(diǎn)評:本小題主要考查等比數(shù)列的性質(zhì)、數(shù)列與不等式的綜合等基礎(chǔ)知識(shí),考查運(yùn)算求解能力,化歸與轉(zhuǎn)化思想.屬于基礎(chǔ)題.
練習(xí)冊系列答案
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科目:高中數(shù)學(xué) 來源: 題型:

已知數(shù)列{an}對于任意p,q∈N*,都有ap+aq=ap+q,且a1=2.
(1)求an的表達(dá)式;
(2)將數(shù)列{an}依次按1項(xiàng)、2項(xiàng)、3項(xiàng)、4項(xiàng)循環(huán)地分為(a1),(a2,a3),(a4,a5,a6),(a7,a8,a9,a10);(a11),(a12,a13),(a14,a15,a16),(a17,a18,a19,a20);(a21),…,分別計(jì)算各個(gè)括號內(nèi)各數(shù)之和,設(shè)由這些和按原來括號的前后順序構(gòu)成的數(shù)列為{bn},求b5+b100的值;
(3)設(shè)An為數(shù)列{
an-1
an
}
的前n項(xiàng)積,是否存在實(shí)數(shù)a,使得不等式An
an+1
<a-
3
2a
對一切n∈N*都成立?若存在,求出a的取值范圍;若不存在,請說明理由.

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例2.已知數(shù)列{an}的通項(xiàng)公式是an=
2n
3n+1
(n∈N*,n≤8)
,則下列各數(shù)是否為數(shù)列中的項(xiàng)?如果是,是第幾項(xiàng)?如果不是,為什么?(1)
3
5
(2)
11
17

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已知數(shù)列{an},a1=1,an+1=an+2n,計(jì)算數(shù)列{an}前10項(xiàng)的和;現(xiàn)已給出了該問題算法的程序框圖(如圖所示),
(I)請?jiān)趫D中執(zhí)行框中的(A)處填上合適的語句,使之能完成該題算法功能;
(II)根據(jù)程序框圖寫出偽代碼.
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已知數(shù)列{an}對于任意p,q∈N*,都有ap+aq=ap+q,且a1=2.
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(3)設(shè)An為數(shù)列的前n項(xiàng)積,是否存在實(shí)數(shù)a,使得不等式對一切n∈N*都成立?若存在,求出a的取值范圍;若不存在,請說明理由.

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