题目内容
【题目】已知函数f(x)=2|x+2|﹣|x+1|,无穷数列{an}的首项a1=a.
(1)如果an=f(n)(n∈N*),写出数列{an}的通项公式;
(2)如果an=f(an﹣1)(n∈N*且n≥2),要使得数列{an}是等差数列,求首项a的取值范围;
(3)如果an=f(an﹣1)(n∈N*且n≥2),求出数列{an}的前n项和Sn .
【答案】
(1)解:∵函数f(x)=2|x+2|﹣|x+1|= ,
又n≥1且n∈N*,∴an=f(n)=n+3
(2)解:如果{an}是等差数列,则an﹣an﹣1=d,an=an﹣1+d,
由f(x)知一定有an=an﹣1+3,公差d=3.
当a1≥﹣1时,符合题意.
当﹣2≤a1≤﹣1时,a2=3a1+5,由a2﹣a1=3得3a1+5﹣a1=3,得a1=﹣1,a2=2.
当a1≤﹣2时,a2=﹣a1﹣3,由a2﹣a1=3得﹣a1﹣3﹣a1=3,得a1=﹣3,此时a2=0.
综上所述,可得a的取值范围是a≥﹣1或a=﹣3
(3)解:当a≥﹣1时,an=f(an﹣1)=an﹣1+3,∴数列{an}是以a为首项,公差为3的等差数列, .
当﹣2≤a≤﹣1时,a2=3a1+5=3a+5≥﹣1,∴n≥3时,an=an﹣1+3.∴n=1时,S1=a.n≥2时,
又S1=a也满足上式,∴ (n∈N*)
当a≤﹣2时,a2=﹣a1﹣3=﹣a﹣3≥﹣1,∴n≥3时,an=an﹣1+3.∴n=1时,S1=a.n≥2时,
又S1=a也满足上式,∴ (n∈N*).
综上所述:Sn=
【解析】(1)化简函数f(x)为分段函数,然后求出an=f(n)=n+3.(2)如果{an}是等差数列,求出公差d,首项,然后求解a的范围.(3)当a≥﹣1时,求出前n项和,当﹣2≤a≤﹣1时,当a≤﹣2时,分别求出n项和即可.