题目内容
已知数列
的前
项和为
,
,
(
为正整数).
(1)求数列
的通项公式;
(2)记
,若对任意正整数
,
恒成立,求
的取值范围?
(3)已知集合
,若以a为首项,a为公比的等比数列前n项和记为
,问是否存在实数a使得对于任意的
.若存在,求出a的取值范围;若不存在,说明理由.
(1)
(2)
(3)存在![]()
解析:
(1) 由题意知,当
时,
两式相减变形得:![]()
又
时,
,于是
……………………1分
故
是以
为首项,公比
的等比数列
…………………………………4分
由
得
=
……………5分
当n是偶数时,
是
的增函数, 于是
,故
……………7分
当n是奇数时,
是
的减函数, 因为
,故k≤1.………………9分
综上所述,k的取值范围是
…………………………………10分
(3)①当
,
,若![]()
此不等式组的解集为空集.
即当
a. ……………………………13分
②当![]()
而
是关于n的增函数.
且
……………………………15分
因此对任意的
要使
解得
……………18分
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