题目内容
由函数y=f(x)确定数列{an},an=f(n),若函数y=f(x)的反函数y=f-1(x)能确定数列{bn},bn=f-1(n),则称数列{bn}是数列{an}的“反数列”。
(1)若函数f(x)=2
确定数列{an}的反数列为{bn},求{bn}的通项公式;
(2)对(1)中{bn},不等式
对任意的正整数n恒成立,求实数a的取值范围;
(3)设
(λ为正整数),若数列{cn}的反数列为{dn},{cn}与{dn}的公共项组成的数列为{tn}, 求数列{tn}前n项和Sn。
(1)若函数f(x)=2
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(2)对(1)中{bn},不等式
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(3)设
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解:(1)
(n为正整数),
,
所以数列
的反数列
的通项公式
(n为正整数)。
(2) 对于(1)中
,不等式化为
,
,
,
∴数列
单调递增,
所以,
,要使不等式恒成立,只要
,
∵
,
∴
,
又
,
所以,使不等式对于任意正整数n恒成立的a的取值范围是
。
(3)设公共项
为正整数,
当λ为奇数时,
,
,
则
(表示
是
的子数列),
,
所以,
的前n项和
;
当λ为偶数时,
,
,则
,同样有
,
,
所以,
的前n项和
。
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所以数列
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![](http://thumb.zyjl.cn/pic1/upload/papers/g02/20110609/20110609105957249918.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic1/upload/papers/g02/20110609/20110609105957249971.gif)
(2) 对于(1)中
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![](http://thumb.zyjl.cn/pic1/upload/papers/g02/20110609/201106091059572951372.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic1/upload/papers/g02/20110609/201106091059572951187.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic1/upload/papers/g02/20110609/201106091059573421552.gif)
∴数列
![](http://thumb.zyjl.cn/pic1/upload/papers/g02/20110609/20110609105957342916.gif)
所以,
![](http://thumb.zyjl.cn/pic1/upload/papers/g02/20110609/201106091059573581026.gif)
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∵
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∴
![](http://thumb.zyjl.cn/pic1/upload/papers/g02/20110609/20110609105957389982.gif)
又
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所以,使不等式对于任意正整数n恒成立的a的取值范围是
![](http://thumb.zyjl.cn/pic1/upload/papers/g02/20110609/201106091059574051018.gif)
(3)设公共项
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当λ为奇数时,
![](http://thumb.zyjl.cn/pic1/upload/papers/g02/20110609/201106091059574201169.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic1/upload/papers/g02/20110609/201106091059574201209.gif)
则
![](http://thumb.zyjl.cn/pic1/upload/papers/g02/20110609/201106091059574361013.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic1/upload/papers/g02/20110609/20110609105957436909.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic1/upload/papers/g02/20110609/20110609105957499918.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic1/upload/papers/g02/20110609/20110609105957499947.gif)
所以,
![](http://thumb.zyjl.cn/pic1/upload/papers/g02/20110609/20110609105957514907.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic1/upload/papers/g02/20110609/20110609105957545932.gif)
当λ为偶数时,
![](http://thumb.zyjl.cn/pic1/upload/papers/g02/20110609/201106091059575451044.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic1/upload/papers/g02/20110609/20110609105957561979.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic1/upload/papers/g02/20110609/20110609105957561917.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic1/upload/papers/g02/20110609/201106091059575771013.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic1/upload/papers/g02/20110609/20110609105957624912.gif)
所以,
![](http://thumb.zyjl.cn/pic1/upload/papers/g02/20110609/20110609105957624907.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic1/upload/papers/g02/20110609/201106091059576241060.gif)
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