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已知数列的前
项和为
,且
(
N*),其中
.
(Ⅰ) 求的通项公式;
(Ⅱ) 设 (
N*).
①证明: ;
② 求证:.
【解析】本试题主要考查了数列的通项公式的求解和运用。运用关系式,表示通项公式,然后得到第一问,第二问中利用放缩法得到
,②由于
,
所以利用放缩法,从此得到结论。
解:(Ⅰ)当时,由
得
. ……2分
若存在由
得
,
从而有,与
矛盾,所以
.
从而由得
得
. ……6分
(Ⅱ)①证明:
证法一:∵∴
∴
∴.…………10分
证法二:,下同证法一.
……10分
证法三:(利用对偶式)设,
,
则.又
,也即
,所以
,也即
,又因为
,所以
.即
………10分
证法四:(数学归纳法)①当时,
,命题成立;
②假设时,命题成立,即
,
则当时,
即
即
故当时,命题成立.
综上可知,对一切非零自然数,不等式②成立. ………………10分
②由于,
所以,
从而.
也即
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已知函数f(x)(x∈R)满足f(x)=,a≠0,f(1)=1,且使f(x)=2x成立的实数x只有一个.
(1)求函数f(x)的表达式;
(2)若数列{an}满足a1=,an+1=f(an),bn=
-1,n∈N*,证明数列{bn}是等比数列,并求出{bn}的通项公式;
(3)在(2)的条件下,证明:a1b1+a2b2+…+anbn<1(n∈N*).
【解析】解: (1)由f(x)=,f(1)=1,得a=2b+1.
由f(x)=2x只有一解,即=2x,
也就是2ax2-2(1+b)x=0(a≠0)只有一解,
∴b=-1.∴a=-1.故f(x)=.…………………………………………4分
(2)an+1=f(an)=(n∈N*),bn=
-1, ∴
=
=
=
,
∴{bn}为等比数列,q=.又∵a1=
,∴b1=
-1=
,
bn=b1qn-1=n-1=
n(n∈N*).……………………………9分
(3)证明:∵anbn=an=1-an=1-
=
,
∴a1b1+a2b2+…+anbn=+
+…+
<
+
+…+
==1-
<1(n∈N*).
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已知数列是首项为
的等比数列,且满足
.
(1) 求常数的值和数列
的通项公式;
(2) 若抽去数列中的第一项、第四项、第七项、……、第
项、……,余下的项按原来的顺序组成一个新的数列
,试写出数列
的通项公式;
(3) 在(2)的条件下,设数列的前
项和为
.是否存在正整数
,使得
?若存在,试求所有满足条件的正整数
的值;若不存在,请说明理由.
【解析】第一问中解:由得
,,
又因为存在常数p使得数列为等比数列,
则即
,所以p=1
故数列为首项是2,公比为2的等比数列,即
.
此时也满足,则所求常数
的值为1且
第二问中,解:由等比数列的性质得:
(i)当时,
;
(ii) 当时,
,
所以
第三问假设存在正整数n满足条件,则,
则(i)当时,
,
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已知,函数
(1)当时,求函数
在点(1,
)的切线方程;
(2)求函数在[-1,1]的极值;
(3)若在上至少存在一个实数x0,使
>g(xo)成立,求正实数
的取值范围。
【解析】本试题中导数在研究函数中的运用。(1)中,那么当
时,
又
所以函数
在点(1,
)的切线方程为
;(2)中令
有
对a分类讨论,和
得到极值。(3)中,设
,
,依题意,只需
那么可以解得。
解:(Ⅰ)∵ ∴
∴ 当时,
又
∴ 函数在点(1,
)的切线方程为
--------4分
(Ⅱ)令 有
①
当即
时
|
(-1,0) |
0 |
(0, |
|
( |
|
+ |
0 |
- |
0 |
+ |
|
|
极大值 |
|
极小值 |
|
故的极大值是
,极小值是
②
当即
时,
在(-1,0)上递增,在(0,1)上递减,则
的极大值为
,无极小值。
综上所述 时,极大值为
,无极小值
时 极大值是
,极小值是
----------8分
(Ⅲ)设,
对求导,得
∵,
∴ 在区间
上为增函数,则
依题意,只需,即
解得 或
(舍去)
则正实数的取值范围是(
,
)
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