题目内容
(本小题满分14分)
设数列
是公差为
的等差数列,其前
项和为
.
(1)已知
,
,
(ⅰ)求当![]()
时,
的最小值;
(ⅱ)当![]()
时,求证:
;
(2)是否存在实数
,使得对任意正整数
,关于
的不等式
的最小正整数解为
?若存在,则求
的取值范围;若不存在,则说明理由.
(本小题满分14分)
【命题意图】本小题主要考查等差数列通项、求和与不等式等知识,考查化归与转化的数学思想方法,以及抽象概括能力、运算求解能力.
(1) (ⅰ) 解:
![]()
![]()
当且仅当
即
时,上式取等号.
故
的最大值是
……………………………………………………4分
(ⅱ) 证明: 由(ⅰ)知
,
当![]()
时,
,……6分
,
![]()
……………………………………8分
![]()
……………………………………9分
(2)对![]()
,关于
的不等式
的最小正整数解为
,
当
时,
;……………………10分
当
时,恒有
,即
,
从而
……………………12分
当
时,对![]()
,且
时, 当正整数
时,
有
……………………13分
所以存在这样的实数
,且
的取值范围是
.……………………14分
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