题目内容

已知f(x)=(x-1)2,g(x)=10(x-1),数列{an}满足a1=2,(an+1-an)g(an)+f(an)=0,

(Ⅰ)求证:数列{an-1}是等比数列;

(Ⅱ)当n取何值时,bn取最大值,并求出最大值;

(Ⅲ)若对任意m∈N*恒成立,求实数t的取值范围.

答案:
解析:

  解:(Ⅰ)∵(an+1-an)g(an)+f(an)=0,f(an)=(an-1)2,g(an)=10(an-1),

  ∴(an+1-an)10(an-1)+(an-1)2=0.即(an-1)(10an+1-9an-1)=0.

  又a1=2,可知对任何n∈N*,an-1≠0,所以.    2分

  ∵

  ∴{an-1}是以a1-1=1为首项,公比为的等比数列.        4分

  (Ⅱ)由(Ⅰ)可知an-1=(n∈N*).

  ∴

           5分

  当n=7时,

  当n<7时,,bn+1>bn

  当n>7时,,bn+1<bn

  ∴当n=7或n=8时,取最大值,最大值为.  8分

  (Ⅲ)由,得(*)

  依题意(*)式对任意m∈N*恒成立,

  ①当t=0时,(*)式显然不成立,因此t=0不合题意.    9分

  ②当t<0时,由,可知tm<0(m∈N*).

  而当m是偶数时tm>0,因此t<0不合题意.        10分

  ③当t>0时,由tm>0(m∈N*),

  ∴.(m∈N*)        11分

  设   (m∈N*)

  ∵

  ∴h(1)>h(2)>…>h(m-1)>h(m)>….

  ∴h(m)的最大值为

  所以实数的取值范围是.          13分


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