题目内容
已知Sn=1+
+…+
,(n∈N*),设f(n)=S2n+1-Sn+1,试确定实数m的取值范围,使得对于一切大于1的自然数n,不等式:
f(n)>[logm(m-1)]2-
[log(m-1)m]2恒成立.
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823123727255288.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823123727302225.gif)
f(n)>[logm(m-1)]2-
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823123727333258.gif)
∵Sn=1+
+…+
. (n∈N*)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/201408231237275052885.gif)
∴f(n+1)>f(n)
∴f(n)是关于n的增函数
∴f(n) min=f(2)=![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823123727536478.gif)
∴要使一切大于1的自然数n,不等式
f(n)>[logm(m-1)]2-
[log(m-1)m]2恒成立
只要
>[logm(m-1)]2-
[log(m-1)m]2成立即可
由
得m>1且m≠2
此时设[logm(m-1)]2=t 则t>0
于是
解得0<t<1
由此得0<[logm(m-1)]2<1
解得m>
且m≠2.
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823123727255288.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823123727302225.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/201408231237275052885.gif)
∴f(n+1)>f(n)
∴f(n)是关于n的增函数
∴f(n) min=f(2)=
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823123727536478.gif)
∴要使一切大于1的自然数n,不等式
f(n)>[logm(m-1)]2-
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823123727333258.gif)
只要
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823123727629255.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823123727333258.gif)
由
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823123727661743.gif)
此时设[logm(m-1)]2=t 则t>0
于是
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823123727676682.gif)
由此得0<[logm(m-1)]2<1
解得m>
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823123727692306.gif)
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