题目内容

(本题满分15分)已知等差数列满足:。数列的前n项和为

(1)求数列的通项公式;

(2)令,试问:是否存在正整数n,使不等式成立?若存在,求出相应n的值;若不存在,请说明理由。

解:(1)设数列的公差为, 由,得,得.…2分

由数列的前和为可知,当时,

时,时,得

故数列的通项公式为,的通项公式为.………………………6分

(2)假设存在正整数使不等式成立,即要满足,

所以数列单调减,数列单调增,…………………………8分

①当正整数时,,所以不成立;……………10分

②当正整数时,,所以成立;………………12分

③当正整数时,,  所以不成立.                             

综上所述,存在正整数时,使不等式成立.………………14分

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