题目内容
(本题满分18分)本题共有3个小题,第1小题满分4分,第2小题满分8分,第3小题满分6分.
已知负数
和正数
,且对任意的正整数n,当
≥0时, 有[
,
]=
[
,
];当
<0时, 有[
,
]= [
, ![]()
].
(1)求证数列{
}是等比数列;
(2)若
,求证![]()
;
(3)是否存在
,使得数列
为常数数列?请说明理由
(1)当≥0时,bn+1-an+1= -an= ;
当<0, bn+1-an+1= bn-= .
所以,总有bn+1-an+1= (bn-an),
又
,可得
,
所以数列{bn-an}是等比数
列. ………………4分
(2)①由
,可得
,故有
,
∴
,
,从而
,
故当n=1时,
成立. ………………6分
②假设当
时,
成立,即
,
由
,可得
,
, 故有
,
∴
, ………………9分
,故有![]()
∴
,
,故![]()
∴当
时,
成立.
综合①②可得对一切正整数n,都有
. ………………12分
(3)假设存在
,使得数列
为常数数列,
由(1)可得bn-an=
()n-1,又
,
故bn=
()n-1, ………………14分
由
恒成立,可知≥0,即
()n ≥0恒成立,
即2n≤
对任意的正整数n恒成立, ………………16分
又
是正数,故n≤
对任意的正整数n恒成立,
因为
是常数,故n≤
不可能对任意正整数n恒成立.
故不存在
,使得数列
为常数数列. ………………18分
解析