题目内容
【题目】设为正整数,若两个项数都不小于的数列,满足:存在正数,当且时,都有,则称数列,是“接近的”.已知无穷等比数列满足,无穷数列的前项和为,,且,.
(1)求数列通项公式;
(2)求证:对任意正整数,数列,是“接近的”;
(3)给定正整数,数列,(其中)是“接近的”,求的最小值,并求出此时的(均用表示).(参考数据:)
【答案】(1)(2)证明见解析(3)的最小值,此时
【解析】
(1)设等比数列公比为,由,可求得首项和公比,进而求得通项;
(2)只需证明成立,即可得证;
(3)由题设可求得,根据定义进而得到对都成立,再构造函数求解即可.
(1)设等比数列公比为,由得,解得,故.
(2).
对任意正整数,当,且时,有,
则,即成立,
故对任意正整数,数列,是“接近的”.
(3)由,得到,且,
从而,于是.
当时,,,解得,
当时,,又,
整理得,所以,因此数列为等差数列.
又因为,,则数列的公差为1,故.
根据条件,对于给定正整数,当且时,都有
成立,
即①对都成立.
考察函数,,令,
则,当时,,所以在上是增函数.
又因为,所以当时,,即,
所以在上是增函数.
注意到,,,,
故当时,的最大值为,
的最小值为.
欲使满足①的实数存在,必有,即,
因此的最小值,此时.
练习册系列答案
相关题目