题目内容
【题目】如果无穷数列{an}满足条件:①
;② 存在实数M,使得an≤M,其中n∈N*,那么我们称数列{an}为Ω数列.
(1)设数列{bn}的通项为bn=20n-2n,且是Ω数列,求M的取值范围;
(2)设{cn}是各项为正数的等比数列,Sn是其前n项和,c3=
,S3=
,证明:数列{Sn}是Ω数列;
(3)设数列{dn}是各项均为正整数的Ω数列,求证:dn≤dn+1.
【答案】(1)
;(2)证明见解析;(3)证明见解析
【解析】
(1)求出数列
的最大项即可得;
(2)由等比数列的基本量法求出
,根据数列新定义证明即可;
(3)用反证法,假设存在正整数
,使得
,由数列{dn}是各项均为正整数得
,即
.然后利用新定义归纳
,这样由
可得数列从某一项开始为负.与已知矛盾.从而证得结论.
解:(1)因为bn=20n-2n,所以
,
所以当
时,
;当
时,
,
所以数列{bn}的最大项是
,
所以
,所以M的取值范围是
.
(2)设{cn}的公比为
,则
,c3=
,
整理得
,解得
或
,因为
,所以
.
因为{cn}是等比数列,所以
所以![]()
![]()
.
因为
,所以数列{Sn}是Ω数列.
(3)假设存在正整数
,使得
,由数列{dn}是各项均为正整数得
,即
.
因为数列{dn}是Ω数列,所以
,
所以
,
同理,
,
依此类推,得
.
因为数列{dn}是Ω数列,所以存在
,
,所以当
时,
,与数列{dn}各项均为正整数矛盾,所以假设不成立,即对任意的正整数
,dn≤dn+1
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