10、已知函数的图象按向量平移后便得到函数的图象,数列满足(n≥2,nÎN*).
(Ⅰ)若,数列满足,求证:数列是等差数列;
(Ⅱ)若,数列中是否存在最大项与最小项,若存在,求出最大项与最小项,若不存在,说明理由;
(Ⅲ)若,试证明:.
解:,则(n≥2,nÎN*).
(Ⅰ),,
∴(n≥2,nÎN*).∴数列是等差数列.
(Ⅱ)由(Ⅰ)知,数列是等差数列,首项,公差为1,
则其通项公式,
由得,故.
构造函数,则.
函数在区间, 上为减函数.
∴当时,,且在上递减,故当时,取最小值;
当 时,,且在上递减,
故当时,取最大值.故存在.
(Ⅲ)先用数学归纳法证明,再证明.
①当n=1时,成立,
②假设n=k时命题成立,即,
则当n=k+1时,,,则,故当n=k+1时也成立.
综合①②有,命题对任意nÎN*时成立,即.下证.
∵,∴.综上所述:.
[总结点评]本题集数列、向量、函数、导数、不等式于一体,充分展示了《考试大纲》“构造有一定深度和广度的数学问题,要注重问题的多样化,体现思维的发散性”的题目,这需要我们加强这一方面的训练,需要从多层次、多角度去思考问题.
9、已知函数的定义域为,且同时满足:对任意,总有,
; 若,且,则有.
(1)求的值;
(2)试求的最大值;
(3)设数列的前项和为,且满足,
求证:.
解:(1)令,则,又由题意,有
(2)任取 且,则0<
的最大值为
(3)由
又由
数列为首项为1,公比为的等比数列,
当时,,不等式成立,
当时,
,
不等式成立
假设时,不等式成立。
即
则 当时,
即 时,不等式成立
故 对 ,原不等式成立。
8、已知数列的前n项和为,点在曲线上且.
(1)求数列的通项公式;
(2)数列的前n项和为且满足,设定的值使得数列是等差数列;
(3)求证:.
解:(1)
∴ ∴
∴数列是等差数列,首项公差d=4
∵ ∴
(2)由
得
∴
若为等差数列,则
(3)
7、已知数列的前n项和满足:(a为常数,且).
(Ⅰ)求的通项公式;
(Ⅱ)设,若数列为等比数列,求a的值;
(Ⅲ)在满足条件(Ⅱ)的情形下,设,数列的前n项和为Tn .
解:(Ⅰ)∴
,即是等比数列. ∴;
(Ⅱ)由(Ⅰ)知,,若为等比数列,
则有而
故,解得,
再将代入得成立,
所以.
(III)证明:由(Ⅱ)知,所以
由得
所以,
从而
.
即.
6、已知二次函数同时满足:①不等式≤0的解集有且只有一个元素;②在定义域内存在,使得不等式成立,设数列{}的前项和.
(1)求函数的表达式;
(2) 设各项均不为0的数列{}中,所有满足的整数的个数称为这个数列{}的变号数,令(),求数列{}的变号数;
(3)设数列{}满足:,试探究数列{}是否存在最小项?若存在,求出该项,若不存在,说明理由.
解(1)∵不等式≤0的解集有且只有一个元素
∴ 解得或
当时函数在递增,不满足条件②
当时函数在(0,2)上递减,满足条件②
综上得,即.
(2)由(1)知
当≥2时==
由题设可得
∵,,∴,都满足
∵当≥3时,
即当≥3时,数列{}递增,
∵,由,可知满足
∴数列{}的变号数为3.
(3)∵=, 由(2)可得:
==
∵当时数列{}递增,∴当时,最小, 又∵,
∴数列{}存在最小项
(或∵=,由(2)可得:
=
对于函数 ∵
∴函数在上为增函数,∴当时数列{}递增,
∴当时,最小,
又∵, ∴数列{}存在最小项
5、数列满足.
(Ⅰ)求数列{}的通项公式;
(Ⅱ)设数列{}的前项和为,证明.
解:(Ⅰ)方法一:,
所以是首项为,公差为的等差数列.
所以,所以.
方法二:,,,猜测.
下用数学归纳法进行证明.
①当时,由题目已知可知,命题成立;
②假设当()时成立,即,那么
当,,
也就是说,当时命题也成立.
综上所述,数列的通项公式为.
(Ⅱ) 设
则
函数为上的减函数,所以,即
4、已知在上有定义,且满足时有
若数列满足 。
(1)求的值,并证明在上为奇函数;
(2)探索 的关系式,并求的表达式;
(3)是否存在自然数m,使得对于任意的,有
恒成立?若存在,求出m的最小值,若不存在,
请说明理由。
3、已知点列满足:,其中,又已知,.
(1)若,求的表达式;
(2)已知点B,记,且成立,试求a的取值范围;
(3)设(2)中的数列的前n项和为,试求: 。
解:(1)∵,,∴,
∴,∴,
∴.
(2)∵,∴.
∵
∴要使成立,只要,即
∴为所求.
(3)∵ ,
∴ ∵,∴,∴
2、设数列的前项和为,对一切,点都在函数 的图象上.
(Ⅰ)求的值,猜想的表达式,并用数学归纳法证明;
(Ⅱ)将数列依次按1项、2项、3项、4项循环地分为(),(,),(,,),(,,,);(),(,),(,,),(,,,);(),…,分别计算各个括号内各数之和,设由这些和按原来括号的前后顺序构成的数列为,求的值;
(Ⅲ)设为数列的前项积,是否存在实数,使得不等式对一切都成立?若存在,求出的取值范围;若不存在,请说明理由.
解:(Ⅰ)因为点在函数的图象上,
故,所以.
令,得,所以;
令,得,所以.
由此猜想:.
用数学归纳法证明如下:
① 当时,有上面的求解知,猜想成立.
② 假设时猜想成立,即成立,
则当时,注意到,
故,.
两式相减,得,所以.
由归纳假设得,,
故.
这说明时,猜想也成立.
由①②知,对一切,成立 .
(Ⅱ)因为(),所以数列依次按1项、2项、3项、4项循环地分为(2),(4,6),(8,10,12),(14,16,18,20);(22),(24,26),(28,30,32),(34,36,38,40);(42),…. 每一次循环记为一组.由于每一个循环含有4个括号, 故 是第25组中第4个括号内各数之和.由分组规律知,由各组第4个括号中所有第1个数组成的数列是等差数列,且公差为20. 同理,由各组第4个括号中所有第2个数、所有第3个数、所有第4个数分别组成的数列也都是等差数列,且公差均为20. 故各组第4个括号中各数之和构成等差数列,且公差为80. 注意到第一组中第4个括号内各数之和是68,
所以 .又=22,所以=2010.
(Ⅲ)因为,故,
又,
故对一切都成立,就是
对一切都成立.
设,则只需即可.
由于,
所以,故是单调递减,于是.
令,即 ,解得,或.
综上所述,使得所给不等式对一切都成立的实数存在,的取值范围是
1、已知函数的图象经过点和,记
(2)设,若,求的最小值;
(3)求使不等式对一切均成立的最大实数.
解:(1)由题意得,解得,
(2)由(1)得, ①
②
①-②得
.
设,则由
得随的增大而减小时,
又恒成立,
(3)由题意得恒成立
记,则
是随的增大而增大
的最小值为,,即.