2004-2014年高考数学真题分类汇编:数列
数列
一、选择填空题
1.(江苏2004年4分)设数列{a n }的前n 项和为S n ,S n =2
)
13(1-n a (对于所有n≥1),且a 4=54,则a 1
的数值是 ▲ . 【答案】2。
【考点】数列的求和。
【分析】根据a 4=S 4-S 3列式求解即可:
∵S n =2
)13(1-n a ,a 4=54,且a 4=S 4-S 3,
∴4311(31)(31)5422
a a ---=,解得12a =。
2.(江苏2005年5分)在各项都为正数的等比数列{}n a 中,首项31=a ,前三项和为21,则543a a a ++=【】
A .33
B .72
C .84
D .189 【答案】C 。
【考点】等比数列的性质。
【分析】根据等比数列{}n a 中,首项31=a ,前三项和为21,可求得q ,根据等比数列的通项公式,分别求得3a ,4a 和5a 代入543a a a ++,即可得到答案:
∵在各项都为正数的等比数列{}n a 中,首项31=a ,前三项和为21,∴3+3q +3q 2=21。
∴q =2。
∴132n n a -=?。∴()
234345322232884a a a ++=?++=?=。故选C 。
3.(江苏2006年5分)对正整数n ,设曲线)1(x x y n -=在x =2处的切线与y 轴交点的纵坐标为n a ,
则数列1n a n ??
??+??
的前n 项和的公式是 ▲
【答案】122n +-。
【考点】应用导数求曲线切线的斜率,数列通项公式以及等比数列的前n 项和的公式。
【分析】∵)1(x x y n -=,∴1
(1)n n y nx
n x -'=-+。
∴曲线)1(x x y n -=在x =2处的切线的斜率为()1212n n k n n -=-+,切点为(2,2n -)。
∴所以切线方程为()()122122n n n y n n x -??+=-+-??。
把0x =,n y =a 代入,得()12n n a n =+。∴
21
n n
a n =+。 ∴数列1n a n ??
??+??
的前n 项和为231222222n n ++++???+=-。
4.(江苏2008年5分)将全体正整数排成一个三角形数阵:
按照以上排列的规律,第n 行(3≥n )从左向右的第3个数为 ▲
【答案】26
2
n n -+。
【考点】归纳推理,等比数列的前n 项和。
【分析】前n -1 行共有正整数1+2+…+(n -1)个,即22
n n
-个,
∴第n 行第3 个数是全体正整数中第22n n -+3个,即为26
2
n n -+。
6.(江苏2009年5分)设{}n a 是公比为q 的等比数列,||1q >,令1(1,2,)n n b a n =+=L ,若数列{}n b 有连续四项在集合{}53,23,19,37,82--中,则6q = ▲ .学科网 【答案】9-。
【考点】等比数列的性质,数列的应用,等价转化能力和分析问题的能力。
【分析】∵1(1,2,)n n b a n =+=L ,数列{}n b 有连续四项在集合{}53,23,19,37,82--中, ∴{}n a 有连续四项在集合{}54,24,18,36,81--中。
∴按绝对值的顺序排列上述数值,相邻相邻两项相除发现-24,36,-54,81成等比数列,
1 2 3 4 5 6
7 8 9 10
11 12 13 14 15 ………………
是{}n a 中连续的四项,比为3
2
q =-。
∴69q =-。
7.(江苏2010年5分)函数()20y x x >=的图像在点(2 k k a ,a )处的切线与x 轴交点的横坐标为1k a +,k 为正整数,116a =,则135a a a ++= ▲ 【答案】21。
【考点】抛物线的性质, 函数的切线方程,数列的通项。
【分析】求出函数2y x =在点(2 k k a ,a )处的切线方程,然后令y =0代入求出x 的值,再结合116a =得到数列的通项公式,再得到135a a a ++的值:
∵函数2y x =在点(2 k k a ,a )处的切线方程为:22()k k k y a a x a -=-,当0y =时,解得2
k
a x =。 ∴12
k
k a a +=
。∴135164121a a a ++=++=。 8.(江苏2011年5分)设1271a a a =≤≤≤L ,其中7531,,,a a a a 成公比为q 的等比数列,642,,a a a 成公差为1的等差数列,则q 的最小值是 ▲ 【答案】33。
【考点】等差数列、等比数列的意义和性质,不等式的性质。
【分析】由题意得,222322221
1 1 2a ,a q a ,a q,q a ,a q ,≥=≥+≥≥++≥223
+≥a q ∴要求q 的最小值,只要求2a 的最小值,而2a 的最小值为1,
∴321223
=+≥+≥a q 。∴3
3≥
q 。
9、(2012江苏卷6) 现有10个数,它们能构成一个以1为首项,3-为公比的等比数列,若从这10个数中随机抽取一个数,则它小于8的概率是 .
【解析】组成满足条件的数列为:.19683,6561,2187,729,243,81,27.9,3,1-----从中随机取出一个数共有取法10种,其中小于8的取法共有6种,因此取出的这个数小于8的概率为
5
3
. 【点评】本题主要考查古典概型.在利用古典概型解决问题时,关键弄清基本事件数和基本事件总数,本题要注意审题,“一次随机取两个数”,意味着这两个数不能重复,这一点要特别注意.
10、(2013江苏卷14)14.在正项等比数列}{n a 中,2
1
5=
a ,376=+a a ,则满足n n a a a a a a ΛΛ2121>+++的最大正整数n 的值为 。
答案: 14.12
11、(2014江苏卷7)在各项均为正数的等比数列{}n a 中,若21a =,8642a a a =+,则6a 的值是 .
【答案】4
二、解答题
1.(江苏2004年12分)设无穷等差数列{a n }的前n 项和为S n . (Ⅰ)若首项=1a 3
2 ,公差1=d ,求满足2)(2k k S S =的正整数k ;
(Ⅱ)求所有的无穷等差数列{a n },使得对于一切正整数k 都有2)(2
k k S S =成立.
【答案】解:(I )当1,231==
d a 时,n n n n n d n n na S n +=-+=-+=2
12
12)1(232)1( 由2
2422211(), ()22k k S S k k k k =+=+得,即0)14
1(3=-k k 。 又0, 4k k ≠=所以。
(II )设数列{a n }的公差为d ,则在2
)(2n n S S =中分别取k =1,2,得
22
111122
11421(), ?43214(2) 2()22a a S S a d a d S S ?=?=??????+=+=???
?
()即()。 解得111100110602a a a a d d d d ====????????====????
或或或。
若2210, 0, 0, 0, ()n n k k a d a S S S =====则从而成立;
若21330, 6, 6(1), 18, ()324, 216n n a d a n S S S ===-===则由知,)(2
39S s ≠
故所得数列不符合题意。
若2211,0,1,,()n n k k a d a S n S S =====则从而成立;
若2211,2,21, 13(21), ()n n n a d a n S n n S S ===-=+++-==L 则从而成立。 综上,共有3个满足条件的无穷等差数列: ①{a n } : a n =0,即0,0,0,…; ②{a n } : a n =1,即1,1,1,…; ③{a n } : a n =2n -1,即1,3,5,…。
【考点】等差数列的通项公式,等差数列的性质。
【分析】(I )利用等差数列的求和公式表示出前n 项的和,代入到2)(2
k k S S
=求得k 。
(Ⅱ)设数列{a n }的公差为d ,在 Sn2=(Sn)2中分别取k =1,2求得1a ,代入到前n 项的和中
分别求得d ,进而对1a 和d 进行验证,最后综合求得答案。
2.(江苏2005年14分)设数列{}n a 的前n 项和为n S ,已知11,6,1321===a a a ,且
Λ,3,2,1,)25()85(1=+=+--+n B An S n S n n n ,其中A.B 为常数
⑴求A 与B 的值;(2分)
⑵证明:数列{}n a 为等差数列;(6分)
⑶证明:不等式15>-n m mn a a a 对任何正整数n m ,都成立(6分)
【答案】解:(1)由已知,得111==a S ,7212=+=a a S ,183213=++=a a a S ,
由B An S n S n n n +=+--+)25()85(1,知
??
?+=-+=--B A S S B A S S 2122732312,即?
??-+-=+48228
B A B A ,解得8,20-=-=B A 。 (2)由(1)得820)25()85(1--=+--+n S n S n n n ① ∴2820)75()35(12--=+--++n S n S n n n ②
②-①得,20)25()110()35(12-=++---++n n n S n S n S n ③ ∴20)75()910()25(123-=+++-++++n n n S n S n S n ④
④-③得 0)25()615()615()25(123=+-+++-++++n n n n S n S n S n S n 。
∵n n n S S a -=++11,∴0)75()410()25(123=+++-++++n n n a n a n a n 。
∵ 0)25(≠+n ,∴ 02123=+-+++n n n a a a 。∴ 1223++++-=-n n n n a a a a ,1≥n 。
又∵ 51223=-=-a a a a ,∴数列}{n a 为等差数列。 (3)由(2) 可知,45)1(51-=-+=n n a n ,
要证15>-n m mn a a a ,只要证n m n m mn a a a a a 215++>。
因为45-=mn a mn ,16)(2025)45)(45(++-=--=n m mn n m a a n m , 故只要证>-)45(5mn n m a a n m mn 216)(20251+++-+, 即只要证n m a a n m 2372020>-+。 因
为
372020)291515(8558552-+=-++-+<-+=+≤n m n m n m n m a a a a n m n m ,
由于以上过程是可逆的,所以命题得证。
【考点】数列的应用。 【分析】(1)由题意知??
?+=-+=--B
A S S B
A S S 2122732312,从而解得A=-20,B=-8。
(2)由(Ⅰ)得820)25()85(1--=+--+n S n S n n n ,所以在式中令1n n =+,可得
2820)75()35(12--=+--++n S n S n n n .
由此入手能够推出数列{an}为等差数列。
(3)由(2)可知,45)1(51-=-+=n n a n ,然后用分析法可以使命题得证。
3.(江苏2006年14分) 设数列}{n a 、}{n b 、}{n c 满足:2+-=n n n a a b ,2132++++=n n n n a a a c (n =1,2,3,…),
证明}{n a 为等差数列的充分必要条件是}{n c 为等差数列且1n n b b +≤(n =1,2,3,…) 【答案】证明:必要性:设}{n a 是公差为1d 的等差数列,则
()()()()1132132110n n n n n n n n n n b b a a a a a a a a d d +++++++-=---=---=-=。
∴1n n b b +≤(n =1,2,3,…)成立。
又()()()1121322111123236n n n n n n n c c a a a a a a d d d d ++++++-=-+-+-=++=(常数)
(n =1,2,3,…)
∴数列}{n c 为等差数列。
充分性: 设数列}{n c 是公差为2d 的等差数列,且1n n b b +≤(n =1,2,3,…), ∵2132++++=n n n n a a a c ①,∴223423n n n n c a a a ++++=++ ②,
∴①-②得()()()221324122323n n n n n n n n n n n c c a a a a a a b b b ++++++++-=-+-+-=++。 又∵()()211222n n n n n n c c c c c c d ++++-=-+-=-, ∴122232n n n b b b d ++++=-③。 从而有1232232n n n b b b d +++++=- ④。
∴④-③得()()()12132230n n n n n n b b b b b b +++++-+-+-=⑤。 ∵1n n b b +≤,即10n n b b +-≥, 210n n b b ++-≥,320n n b b ++-≥, ∴由⑤得10n n b b +-=(n =1,2,3,…)。
由此不妨设3n b d =(n =1,2,3,…)则23n n a a d +-= (常数)。 由此121323423n n n n n n c a a a a a d +++=++=+-⑥,
从而11231231323423425n n n n n n n n c a a a a a d a a d +++++++=++=+-=+-⑦。 ∴⑦-⑥得()()()113131342542322n n n n n n n n c c a a d a a d a a d ++++-=+--+-=--。 ∴1132311
()22
n n c c a a c c d d d ++-=
-+=+(常数n =1,2,3,…)。 所以数列}{n a 是等差数列。
【考点】等差数列的性质,必要条件、充分条件与充要条件的判断。
【分析】本题主要考查等差数列、充要条件等基础知识,考查综合运用数学知识分析问题、解决问题的能力,理解公差d 的涵义,能把文字叙述转化为符号关系式.利用递推关系是解决数列的重要方法,,
熟练掌握等差数列的定义、通项公式及其由来。
5.(江苏2007年16分)已知 {}n a 是等差数列,{}n b 是公比为q 的等比数列,11221,a b a b a ==≠,记n S 为数列{}n b 的前n 项和,
(1)若(,k m b a m k =是大于2的正整数),求证:11(1)k S m a -=-;(4分)
(2)若3(i b a i =是某一正整数),求证:q 是整数,且数列{}n b 中每一项都是数列{}n a 中的项;(8分)
(3)是否存在这样的正数q ,使等比数列{}n b 中有三项成等差数列?若存在,写出一个q 的值,并加以说明;若不存在,请说明理由;(4分)
【答案】解:设{}n a 的公差为d ,由11221,a b a b a ==≠,知0,1d q ≠≠,()11d a q =-(10a ≠)
(1)证:∵k m b a =, ∴()()1
11111k a q
a m a q -=+--,()()()111121k q m q m m q -=+--=-+-。
∴()()()
()1111111111k k a q a m m q S m a q
q
------=
=
=--。
(2)证:∵()()2
3111,11i b a q a a i a q ==+--,且3i b a =,
∴()()()()2
2
111,120,q i q q i q i =+----+-=
解得,1q =或2q i =-,但1q ≠,∴2q i =-。 ∵i 是正整数,∴2i -是整数,即q 是整数。 设数列{}n b 中任意一项为()
11n n b a q n N -+=∈,
设数列{}n a 中的某一项m a =()()1111a m a q +--()
m N +∈,
现在只要证明存在正整数m ,使得n m b a =,即在方程()()1
11111n a q a m a q -=+--中
m 有正整数解即可。
∵()()11
221
111,111
n n n q q
m q m q q q q ----=+---==+++-L ,
∴22
2n m q q q
-=+++L 。
若1i =,则1q =-,那么2111222,n n b b a b b a -==== 。 当3i ≥时,∵1122,a b a b == ,只要考虑3n ≥的情况, ∵3i b a =,∴3i ≥,∴q 是正整数。∴m 是正整数。
∴数列{}n b 中任意一项为()
11n n b a q n N -+=∈与数列{}n a 的第22
2n q q q
-+++L 项
相等,从而结论成立。
(3)设数列{}n b 中有三项()
,,,,,m n p b b b m n p m n p N +<<∈成等差数列,则有 21
11111n m p a q
a q a q ---=+。
设()
,,,n m x p n y x y N +-=-=∈,则21y
x q q
=
+。 令1,2x y ==,则3
210,q q -+=()()
2110q q q -+-=。
∵1q ≠,∴2
10q q +-=,解得1
2
q =
()舍去负值。
即存在1
2
q -=
使得{}n b 中有三项()
13,,m m m b b b m N +++∈成等差数列。 【考点】数列的求和,等差数列的性质,等比数列的性质 【分析】(1)设{}n a 的公差为d ,由11a b =,把k m b a =代入1
1k m a q a -=,即可表示出1k S -,题设得
证。
(
2
)
利
用
()()
23111,11i b a q a a i a q ==+--,可得
()()()()22111,120q i q q i q i =+----+-=即,
整理即可求得2q i =-,从而可判定2i -是整数,即q 是整数。设数列{}n b 中任意一项为()11n n b a q n N -+
=∈,设数列{}n
a 中的某一项
m a =()()1111a m a q +--()
m N +∈,只要证明存在正整数m ,使得n m b a =,即在方程
()()111111n a q a m a q -=+--中m 有正整数解即可。
(3)设数列{}n b 中有三项()
,,,,,m n p b b b m n p m n p N +<<∈成等差数列,利用等差中项的
性质建立等式,设()
,,,n m x p n y x y N +-=-=∈,从而可得以21y
x q q
=+,令1,2x y ==,求得q 。
6.(江苏2008年16分)(1)设12,,,n a a a L 是各项均不为零的n (4n ≥)项等差数列,且公差0d ≠,若将此数列删去某一项后得到的数列(按原来的顺序)是等比数列.
(i )当4n =时,求
1
a d
的数值; (ii )求n 的所有可能值.
(2)求证:对于给定的正整数n (4n ≥),存在一个各项及公差均不为零的等差数列12b b ,,
L ,n b ,其中任意三项(按原来的顺序)都不能组成等比数列.
【答案】解:(1)(i )当n =4时, 1234,,,a a a a 中不可能删去首项或末项,否则等差数列中连续三项成
等比数列,则推出d =0。
若删去2a ,则2314a a a =?,即2
111(2)(3)a d a a d +=?+化简得140a d +=,得
1
4a d
=-。 若删去3a ,则2214a a a =?,即2
111()(3)a d a a d +=?+化简得10a d -=,得
1
1a d
=。 综上,得
14a d =-或11a
d
=。 (ii )当n =5时, 12345,,,,a a a a a 中同样不可能删去1245,,,a a a a ,否则出现连续三项。 若删去3a ,则1524a a a a ?=?,即1111(4)()(3)a a d a d a d +=+?+化简得2
30d =,因为0≠d ,所以3a 不能删去;
当n ≥6时,不存在这样的等差数列。事实上,在数列12321,,,,,,n n n a a a a a a --L 中,由于不能删去首项或末项,若删去2a ,则必有132n n a a a a -?=?,这与0≠d 矛盾;同样若删去1n a -也有
132n n a a a a -?=?,这与0≠d 矛盾;若删去32,,n a a -L 中任意一个,则必有121n n a a a a -?=?,这与0
≠d 矛盾。(或者说:当n ≥6时,无论删去哪一项,剩余的项中必有连续的三项)。
综上所述,4n =。
(2)假设对于某个正整数n ,存在一个公差为d 的n 项等差数列n b b b ,......,21, 其中111,,x y z b b b +++(01x y z n ≤<<≤-)为任意三项成等比数列,
则2111y x z b b b +++=?,即2111()()()b yd b xd b zd +=+?+,化简得22
1()(2)y xz d x z y b d -=+-
(*)
由10b d ≠知,2
y xz -与2x z y +-同时为0或同时不为0。
当2
y xz -与2x z y +-同时为0时,有x y z ==与题设矛盾;
故2
y xz -与2x z y +-同时不为0,所以由(*)得212b y xz
d x z y
-=+-。
∵01x y z n ≤<<≤-,且x 、y 、z 为整数,∴上式右边为有理数,从而1
b d
为有理数。 ∴对于任意的正整数)4(≥n n ,只要
1
b d
为无理数,相应的数列就是满足题意要求的数列。例如n 项数列1,12+,122+,……,1(1)2n +-满足要求。 【考点】等差数列的性质,等比关系的确定,等比数列的性质
【分析】(1)根据题意,对n =4,n =5时数列中各项的情况逐一讨论,利用反证法结合等差数列的性质进行论证,从而推广到n ≥4的所有情况.
(2)利用反证法结合等差数列的性质进行论证即可。
7.(江苏2009年14分)学设{}n a 是公差不为零的等差数列,n S 为其前
n 项和,满足
222223457,7a a a a S +=+=。(1)求数列{}n a 的通项公式及前n 项和n S ;学科网
(2)试求所有的正整数m ,使得
1
2
m m m a a a ++为数列{}n a 中的项。 【答案】解:(1)设公差为d ,则22222543a a a a -=-,由性质得43433()()d a a d a a -+=+。
∵0d ≠,∴430a a +=,即1250a d +=。 又由77S =得176
772
a d ?+
=,解得15a =-,2d =。 ∴数列{}n a 的通项公式为27n a n =-;前n 项和26n S n n =-。 (2)∵
12222(4)(2)8
2923
m m m m m m a a a a m a a m +++++--==-+
-为数列{}n a 中的项, ∴
8
23
m -为整数,且m 为正整数,∴1,2m =。 经检验,符合题意的正整数只有2m =。
【考点】数列的求和,等差数列的性质。
【分析】(1)先把已知条件用1a 及d 表示,然后联立方程求出1a ,d 代入等差数列的通项公式及前n
项和公式可求。
(2)先把已知化简可得
128
2923
m m m a a m a m ++=-+
-,然后结合数列{}n a 的通项公式可寻求m 满足的条件。
8.(江苏2010年16分)设各项均为正数的数列{}n a 的前n 项和为n S ,已知3122a a a +=,数列{}
n
S 是公差为d 的等差数列。
(1)求数列{}n a 的通项公式(用d n ,表示);
(2)设c 为实数,对满足n m k n m ≠=+且3的任意正整数k n m ,,,不等式k n m cS S S >+都成立。求证:c 的最大值为
2
9
。 【答案】解:(1)由题意知:0d >,
(1)(1)n d n d =-=-
21323213233()a a a a S S S S =+?=?-=
,22213)]2),d a d -=
化简,得:2
2
11,a d d d a d -+===
22(1),n d n d nd S n d =+-== ,
当2n ≥时,22222
1(1)(21)n n n a S S n d n d n d -=-=--=-,适合1n =情形。 故所求2
(21)n a n d =-。
(2)2
2
2
2
2
2
2
2
2
m n k S S cS m d n d c k d m n c k +>?+>??+>?, 22
2
m n c k
+<恒成立。
又n m k n m ≠=+且3,222
2
2
2
29
2()()92
m n m n m n k k ++>+=?
>, 故92
c ≤
,即c 的最大值为29
。
【考点】等差数列的通项、求和以及基本不等式。
【分析】(1)根据等差数列的通项公式,结合已知,列出关于1a 、d 的方程,求出1a ,从而推出n S ,再利用n a 与n S 的关系求出n a 。
(2)利用(1)的结论,对m n k S S cS +>进行化简,转化为基本不等式问题求解,求出c 的最大值的范围。
9.(江苏2011年16分)设M 为部分正整数组成的集合,数列}{n a 的首项11=a ,前n 项和为n S ,已知对任意整数k 属于M ,当n >k 时,)(2k n k n k n S S S S +=+-+都成立.
(1)设M={1},22=a ,求5a 的值;(2)设M={3,4},求数列}{n a 的通项公式.
【答案】解:(1)由题设知,当2≥n 时,)(2111S S S S n n n +=+-+即1112)()(S S S S S n n n n =----+,
∴2211==-+a a a n n 。
又22=a ,∴当2≥n 时,22)2(22-=-+=n n a a n ,∴5a 的值为8。 (2) 由题设知, 当{}4,3=∈M k ,
且k n >时,)(2k n k n k n S S S S +=+-+且)(2111k n k n k n S S S S +=++-+++, 两式相减得1112+-+++=-n k n k n a a a ,即1111+-++++-=-n k n n k n a a a a ,
∴当8≥n 时,6336,,,,++--n n n n n a a a a a 成等差数列,且6226,,,++--n n n n a a a a 也成等差数
列。
∴当8≥n 时,332-++=n n n a a a 66-++=n n a a )(*,且22-++n n a a 66-++=n n a a 。 ∴当8≥n 时,222-++=n n n a a a ,即22-+-=-n n n n a a a a 。
∴当9≥n 时,3113,,,++--n n n n a a a a 成等差数列,从而33-++n n a a 11-++=n n a a 。 ∴由)(*式知=n a 211-++n n a a ,即11-+-=-n n n n a a a a 。
∴当9≥n 时,设1--=n n a a d ,当82≤≤m 时,86≥+m ,从而由)(*式知
1262+++=m m m a a a
∴13172++++=m m m a a a ,从而1213167()(2+++++-+-=-m m m m n n a a a a a a , ∴d d d a a m m =-=-+21。∴d a a n n =-+1,对任意都2≥n 成立。
又由k n k n k n S S S S 22=-+-+({})4,3∈k 可知k k n n n k n S S S S S 2)()(=----+, ∴329S d =且4216S d =。解得d a 2
7
4=。 ∴d a 232=
,d a 2
1
1=。 ∴数列{}n a 为等差数列,由11=a 知2=d ,所以数列{}n a 的通项公式为12-=n a n 。
【考点】数列递推式,数列与函数的综合。
【分析】(1)由集合M 的元素只有一个1,得到k =1,所以当n 大于1即n 大于等于2时
)(2k n k n k n S S S S +=+-+,都成立,变形后,利用11=a 化简,得到当n 大于等于2时,此数列除去
首项后为一个等差数列,根据第2项的值和确定出的等差写出等差数列的通项公式,因为5大于2,所以把n =5代入通项公式即可求出第5项的值;
(2)由)(2k n k n k n S S S S +=+-+,利用数列递推式得到k k n n n k n S S S S S 2)()(=----+,从而求出2=d ,得到数列{}n a 的通项公式。
10.(江苏2011年附加10分)设整数4n ≥,(,)P a b 是平面直角坐标系xOy 中的点,其中
,a b ∈{}1,2,3,,n …,a b >.
(1)记n A 为满足3a b -=的点P 的个数,求n A ; (2)记n B 为满足1
()3
a b -是整数的点P 的个数,求n B .
【答案】解:(1)∵点P 的坐标满足条件331-≤-=≤n a b ,∴3-=n A n 。
(2)设k 为正整数,记)(k f n 为满足条件以及k b a 3=-的点P 的个数。只要讨论
1)(≥k f n 的情形。
由k n k a b 331-≤-=≤,知k n k f n 3)(-=,且3
1
-≤
n k , 设r m n +=-31,其中{}2,1,0,∈∈*
r N m ,则m k ≤, ∴∑∑
==-==m
k m
k n n k n k f B 1
1
)3()(2
)
332(2)1(3--=
+-
=m n m m m mn , 将31r n m --=
代入上式,化简得6
)
1(6)2)(1(----=r r n n B n , ∴???
????---=不是整数是整数3,6)2)(1(3
,6)3(n n n n
n n B n 。
【考点】计数原理,数列递推式。
【分析】(1)n A 为满足3a b -=的点P 的个数,显然(,)P a b 的坐标的差值,与n A 中元素个数有关,直接写出n A 的表达式即可。
(2)设k 为正整数,记)(k f n 为满足题设条件以及k b a 3=-的点P 的个数,讨论)(k f n ≥1
的情形,推出k n k f n 3)(-=,根据k 的范围 3
1
-≤
n k ,说明1n -是3的倍数和余数,然后求出n B 。 11.(2012年江苏省16分)已知各项均为正数的两个数列{}n a 和{}n b 满足:221n
n n
n n b a b a a ++=+,
*N n ∈,
(1)设n n n a b b +=+11
,*N n ∈,求证:数列2
n n b a ????
??
?? ?
?????
?
是等差数列; (2)设n
n
n a b b ?
=
+21,*N n ∈,且{}n a 是等比数列,求1a 和1b 的值. 【答案】解:(1)∵n n n a b b +
=+11,∴11222
=1n n
n n n n
n n a a b b a ++=
+??
+ ???
。
∴
2
1
11n n n n b b a a ++??=+ ???
。∴
()2
2
2
221111*n n n n n n n n b b b b n N a a a a ++?
????????? ?-=+-=∈ ? ? ? ? ? ?????????
??
。 ∴数列2
n n b a ??????
?? ???????
是以1 为公差的等差数列。
(2)∵00n n a >b >,,∴
()
()2
2
222
n n n n n n a b a b ∴12 2 12n n n n n ≤+。 (﹡) 设等比数列{}n a 的公比为q ,由0n a >知0q >,下面用反证法证明=1q 若1,q >则2 12= 2a a 12log q n >a 时,112n n a a q += 盾。 若01, 1a a >a >q ,∴当1 1 log q n >a 时,111n n a a q <+=,与(﹡)矛盾。