摘要:已知数列的相邻两项.是关于x的方程(n∈N*)的根.且. (Ⅰ)求数列和的通项公式, (Ⅱ)设是数列的前n项和.问是否存在常数λ.使得对任意n∈N*都成立.若存在.求出λ的取值范围,若不存在.请说理理由. 解:本小题主要考查数列的通项公式.数列前n项和.不等式等基础知识.考查化归与转化.分类与整合.特殊与一般的数学思想方法.以及推理论证能力.运算求解能力和抽象概括能力. (Ⅰ)∵an.an+l是关于x的方程x2-2nx+bn=0(n∈N*)的两根. ∴. 求数列{ an}的通项公式.给出如下四种解法: 解法1:由an+an+l=2n.得 . 故数列是首项为.公比为-1的等比数列. ∴.即. 解法2:由an+an+l=2n.两边同除以(-1)n+1. 得. 令.则cn+1-cn=-(-2)n. 故cn = c1+(c2- c1)+(c3-c2)+-+(cn-cn-1) =-1-2-(-2)3---(-2)n-1 (n ≥ 2). 且也适合上式. ∴(n∈N*). ∴.即. 解法3:由an+an+l=2n.得an+1+an+2=2n+1. 两式相减得an+2-an=2n+1-2n=2n. 当n为正奇敬时. an=a1+(a3-a1)+(a5-a3)+-+(an-an-2) =1+2+23+25+-+2n-2 (n ≥ 3). 且a1=1也适合上式. 当n为正偶数时. an=a2+(a4- a2)+(a6- a4)+-+(an- an-2) =1+22+24+26+-+2n-2 (n ≥ 4). 且a2=21-a1=1也适合上式. ∴当n∈N*时. 解法4:由an+an+l=2n.a1=1. 得. . 猜想. 下面用数学归纳法证明猜想正确. ①当n=1时.易知猜想成立, ②假设当n=k(k=N*)时.猜想成立. 即. 由ak+ak+l=2k. 得. 故当n=k+1时.猜想也成立. 由①②得.对任意n∈N*.. ∴ . (Ⅱ)Sn=a1+ a2+ a3+-+an . 要使bn-λ Sn>0对任意n∈N*都成立. 即(*)对任意n∈N*都成立. ①当n为正奇数时.由(*)式得 . 即. ∵2n+1-1>0. ∴对任意正奇数n都成立. 当且仅当n=1时.有最小值1. ∴λ<1. ②当n为正偶数时.由(*)式得 . 即. ∵2n-1>0. ∴对任意正偶数n都成立. 当且仅当n=2时.有最小值. ∴. 综上所述.存在常数λ.使得bn-λ Sn>0对任意n∈N*都成立.λ的取值范围是
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.(本小题满分14分)
已知数列
的相邻两项
是关于
的方程
的两实根,且
,记数列
的前
项和为
.
(1)求
;
(2)求证:数列
是等比数列;
(3)
设
,问是否存在常数
,使得
对
都成立,若存在,
求出
的取值范围,若不存在,请说明理由.
.(本小题满分14分)
已知数列
,
,其中
是方程
的两个根.
(1)证明:对任意正整数
,都有
;
(2)若数列
中的项都是正整数,试证明:任意相邻两项的最大公约数均为1;
(3)若
,证明:
。
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