题目内容
【题目】已知函数,当
,
时,
的值域为
,
,当
,
时,
的值域为
,
,依此类推,一般地,当
,
时,
的值域为
,
,其中
、
为常数,且
,
.
(1)若,求数列
,
的通项公式;
(2)若,问是否存在常数
,使得数列
满足
?若存在,求
的值;若不存在,请说明理由;
(3)若,设数列
,
的前
项和分别为
,
,求
.
【答案】(1)an=(n﹣1)m,bn=1+(n﹣1)m;(2)存在, k=;(3)
【解析】
(1)由递增,可得值域,进而得到
,
,由等差数列的通项公式,即可得到所求;
(2)由单调性求得的值域,
,则
,再由
,运用等比数列的定义和通项公式,即可得到结论;
(3)运用函数的单调性,可得的值域,由作差,运用等比数列的定义和通项公式,结合等比数列的求和公式,化简整理即可得到所求.
解:(1)因为,当
,
时,
为递增函数,
所以其值域为,
,
于是,
,
又,
,则
,
;
(2)因为,
,当
,
时,
单调递增,
所以的值域为
,
,
由,则
;
法一:假设存在常数,使得数列
,得
,则
符合.
法二:假设存在常数,使得数列
满足
,当
不符合.
当时,
,
,
则,
当时,
,解得
符合,
(3)因为,当
,
时,
为递减函数,
所以的值域为
,
,
于是,
,
,
则,
因此是以
为公比的等比数列,
又则有
,
进而有.
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