题目内容
【题目】设数列 的前
项和为
,对一切
,点
都在函数
的图象上.
(1)求,归纳数列
的通项公式(不必证明);
(2)将数列依次按1项、2项、3项、4项循环地分为
,
,
,
;
,
,
,
;
,…,分别计算各个括号内各数之和,设由这些和按原来括号的前后顺序构成的数列为
,求
的值;
(3)设为数列
的前
项积,若不等式
对一切
都成立,其中
,求
的取值范围.
【答案】(1),
,
;(2)2010;(3)
.
【解析】
(1)点坐标代入函数解析式,得
,令依次
可求得
,归纳出通项公式;
(2)依题意,每一次循环记为一组.由于每一个循环含有4个括号,故是第25组中第4个括号内各数之和.这样可求得
(注意规律),而
,因此结论易用得.
(3)由,得
,不等式
对一切
都成立, 就是
对一切
都成立,
设,则只需
即可.用作商的方法说明
是递减数列,从而问题易求解.
(1)因为点在函数
的图象上,故
,所以
.
令,得
,所以
;令
,得
,所以
,
,……
由此猜想:.
(2)因为,所以数列
依次按1项、2项、3项、4项循环地分为(2),(4,6),(8,10,12),(14,16,18,20);(22),(24,26),(28,30,32),(34,36,38,40);(42),….
每一次循环记为一组.由于每一个循环含有4个括号,故是第25组中第4个括号内各数之和.由分组规律知,由各组第4个括号中所有第1个数组成的数列是等差数列,且公差为20.
同理,由各组第4个括号中所有第2个数、所有第3个数、所有第4个数分别组成的数列也都是等差数列,且公差均为20. 故各组第4个括号中各数之和构成等差数列,且公差为80.
注意到第一组中第4个括号内各数之和是68,
所以.又
,所以
.
(3)因为,故
,所以
.
又,故
对一切
都成立,
就是对一切
都成立,
设,则只需
即可.
由于,所以
,故
是单调递减,
于是,解得
.
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