题目内容
本小题满分12分)
已知数列满足+=4n-3(n∈).
(I)若=2,求数列的前n项和;
(II)若对任意n∈,都有≥5成立,求为偶数时,的取值范围.
已知数列满足+=4n-3(n∈).
(I)若=2,求数列的前n项和;
(II)若对任意n∈,都有≥5成立,求为偶数时,的取值范围.
解:(I)由+=4n-3(n∈)得+=4n+1(n∈).
两式相减,得-=4.
所以数列是首项为,公差为4的等差数列;数列是首项为,公差为4的等差数列. …………………………. ………………………………………………2分
由+=1,=2,得=-1.
所以=(k∈Z).…………………………………………………3分
①当n为奇数时,=2n,=2n-3,
=+++…+=(+)+(+)+…+(+)+
=1+9+…+(4n-11)+2n=+2n=.
……. ………………………………………………5分
②当n为偶数时,=+++…+=(+)+(+)+…+(+)
=1+9+…+(4n-7) =.
所以=(k∈Z)……………………………………7分
(II)由(I)知,=(k∈Z)
当n为偶数时,=2n-3-,=2n+
由≥5,得+≥+16n-12. ………………………………….9分
令=+16n-12=+4
当n=2时,=4,所以+≥4
解得≥1或≤-4……………………………………………………11分
综上所述,的取值范围是,,.……………………………………12分
两式相减,得-=4.
所以数列是首项为,公差为4的等差数列;数列是首项为,公差为4的等差数列. …………………………. ………………………………………………2分
由+=1,=2,得=-1.
所以=(k∈Z).…………………………………………………3分
①当n为奇数时,=2n,=2n-3,
=+++…+=(+)+(+)+…+(+)+
=1+9+…+(4n-11)+2n=+2n=.
……. ………………………………………………5分
②当n为偶数时,=+++…+=(+)+(+)+…+(+)
=1+9+…+(4n-7) =.
所以=(k∈Z)……………………………………7分
(II)由(I)知,=(k∈Z)
当n为偶数时,=2n-3-,=2n+
由≥5,得+≥+16n-12. ………………………………….9分
令=+16n-12=+4
当n=2时,=4,所以+≥4
解得≥1或≤-4……………………………………………………11分
综上所述,的取值范围是,,.……………………………………12分
略
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