题目内容

已知实数x,y满足
x+3y-3n-1≤0
2x-y+n-2≤0
,其中n∈N*,目标函数z=x+y的最大值记为an,又数列{bn}满足:nb1+(n-1)b2+…+2bn-1+bn=(
9
10
n-1+(
9
10
n-2+…+
9
10
+1
(1)求数列{an},{bn}的通项公式;
(2)若cn=-an•bn,试问数列{cn}中,是否存在正整数k,使得对于{cn}中任意一项cn,都有cn≤ck成立?证明你的结论.
分析:(1)利用线性规划求出数列的通项公式an,利用nb1+(n-1)b2+…+2bn-1+bn=(
9
10
n-1+(
9
10
n-2+…+
9
10
+1
作差求出{bn}的通项公式;
(2)写出cn=-an•bn,通过比较数列{cn}中,存在正整数k=8或9,使得对于{cn}中任意一项cn,都有cn≤ck成立
解答:解:(1)由线性规划知识可知an=n+1              …4 分
.当n=1时b1=1
当n≥2时
由nb1+(n-1)b2+…+2bn-1+bn=(
9
10
n-1+(
9
10
n-2+…+
9
10
+1,得,
(n-1)b1+(n-2)b2+…+bn-1=(
9
10
n-2+(
9
10
n-3+…+
9
10
+1
两式相减,
得:b1+b2+…+bn-1+bn=(
9
10
n-1,n≥2,
显然n=1时b1=1也适合上式即:…6 分
b1+b2+…+bn-1+bn=(
9
10
n-1,n∈N
当n≥2时
bn=Sn-Sn-1=-
1
10
(
9
10
)n-1

即:bn=
1                 n=1
-
1
10
(
9
10
)
n-1
       n≥2
                  …8 分
(2)由(1)与(2)得:cn=-an•bn
=
-2                 n=1
n+1
10
(
9
10
)
n-2
       n≥2
      …(10分)
当n=1时,c2-c1=
23
10
>0
⇒c2>c1                    …(11分)
当n≥2时,cn+1-cn=
8-n
100
(
9
10
)
n-2
,…(13分)
∴当n<8时,cn+1>cn
当n=8时,cn+1=cn
当n>8时,cn+1<cn
即c1<c2<…<c8>c9>c10>c11>…(15分)
所以存在正整数k=8或9,使得对于{cn}中的任意一项cn,均有cn≤c8或cn≤c9 …(16分)
点评:本题考查数列求和,通项公式的应用,数列的函数特征,考查分析问题解决问题的能力.
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