题目内容
设集合W是满足下列两个条件的无穷数列{an}的集合:
①
②
M是与n无关的常数.
(1)若{an}是等差数列,Sn是其前n项的和,a3=4,S3=18,证明:{Sn}∈W
(2)设数列{bn}的通项为
,求M的取值范围;
(3)设数列{cn}的各项均为正整数,且![]()
解:(1)设等差数列{an}的公差是d,则a1+2d=4,3a1+3d=18,
解得a1=8,d=-2,
所以
由![]()
=-1<0
得
适合条件①;又![]()
所以当n=4或5时,Sn取得最大值20,即Sn≤20,适合条件②
综上,{Sn}∈W
(2)解:因为![]()
所以当n≥3时,
,此时数列{bn}单调递减;
当n=1,2时,
,即b1<b2<b3,
因此数列{bn}中的最大项是b3=7
所以M≥7
(3)解:假设存在正整数k,使得
成立
由数列{cn}的各项均为正整数,可得![]()
因为![]()
由![]()
因为![]()
依次类推,可得![]()
设![]()
这显然与数列{cn}的各项均为正整数矛盾!
所以假设不成立,即对于任意n∈N*,都有
成立
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