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.