题目内容
(本小题满分14分)
已知函数
.
(Ⅰ)求
的值;
(Ⅱ)若数列
,
求数列
的通项公式;
(Ⅲ)若数列
满足
,
是数列
的前
项和,是否存在正实数
,使不等式
对于一切的
恒成立?若存在,请求出
的取值范围;若不存在,请说明理由.
解:(1)
=1;(2)
(3)![]()
![]()
.
解析试题分析:(1)由f(x)+f(1-x)= =1,能得到f(
)+f(
)=1.由此规律求值即可
(2)由an=f(0)+f(
)+f(
)+…+f(
)+f(1)(n∈N*),知an=f(1)+f(
)+f(
)+…+f(
)+f(0)(n∈N*),由倒序相加法能得到an
(3)由bn=2n+1•an,知bn=(n+1)•2n,由Sn=2•21+3•22+4•23+…+(n+1)•2n,利用错位相减法能求出Sn=n•2n+1,要使得不等式knSn>4bn恒成立,即kn2-2n-2>0对于一切的n∈N*恒成立,由此能够证明当k>4时,不等式knSn>bn对于一切的n∈N*恒成立.
解:(1)
=
+
=
+
=1
(2)∵
①
∴
②
由(Ⅰ),知
=1
∴①+②,得
(3)∵
,∴
∴
, ①
, ②
①-②得
即
要使得不等式
恒成立,即
对于一切的
恒成立,
法一:
对一切的
恒成立,
令
,
∵
在
是单调递增的, ∴
的最小值为![]()
∴
=
, ∴![]()
![]()
.
法二:
. 设![]()
当
时,由于对称轴直线
,且
,而函数
在
是增函数, ∴不等式
恒成立
即当![]()
![]()
时,不等式
对于一切的
恒成立
考点:本试题主要考查了数列、不等式知识,考查化归与转化、分类与整合的数学思想,培养学生的抽象概括能力、推理论证能力、运算求解能力和创新意识.
点评:解题时要注意倒序相加法、错位相减法的灵活运用.
练习册系列答案
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(本小题12分)
某市居民生活用水收费标准如下:
| 用水量 | 每吨收费标准(元) |
| 不超过 | |
| 超过 | 3 |
| 超过 |
(1)写出
(2)若某用户希望三月份缴纳的水费不超过