题目内容
已知f(x)=logmx(m为常数,m>0且m≠1),设f(a1),f(a2),…,f(an)(n∈N*)是首项为4,公差为2的等差数列.
(Ⅰ)求数列{an}的通项公式,并证明{an}是等比数列;
(Ⅱ)若bn=an·f(an),且数列{bn}的前n项和为Sn,当m=
时,求Sn;
(Ⅲ)若cn=anlgan,问是否存在m,使得{cn}中每一项恒小于它后面的项?若存在,求出m的范围;若不存在,说明理由.
解:(Ⅰ)由题意,
,
即
,所以,
,
所以
,
∵m>0且m≠1,
∴m2为非零常数,
所以,数列
是以
为首项,m2为公比的等比数列。
(Ⅱ)由题意,
,
当m=
时,
,
所以,
,①
①式两端同乘以2,得
,②
②-①并整理,得


。
(Ⅲ)由题意,
,
要使
对一切n≥2成立,
即
对一切n≥2成立,
①当m>1时,
对n≥2成立;
②当0<m<1时,
,
所以,
对一切n≥2成立,只需
,
解得:
,考虑到
,所以,
,
综上,当
或
时,数列
中每一项恒小于它后面的项。
即
所以
∵m>0且m≠1,
∴m2为非零常数,
所以,数列
(Ⅱ)由题意,
当m=
所以,
①式两端同乘以2,得
②-①并整理,得
(Ⅲ)由题意,
要使
即
①当m>1时,
②当0<m<1时,
所以,
解得:
综上,当
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