22.(文)(本小题满分14分)已知函数yf(x)的图象经过坐标原点,且f(x)=x2x+b,数列{an}的前n项和Snf(n)(n∈N*).

(1)求数列{an}的通项公式;

(2)若数列{bn}满足an+log3n=log3bn,求数列{bn}的前n项和Tn

(3)设Pna1+a4+a7+…+a3n2Qna10+a12+a14+…+a2n+8,其中n∈N*,试比较PnQn的大小,并证明你的结论.

解:(1)因为yf(x)的图象过原点,所以f(x)=x2x.

所以Snn2n

n≥2时,anSnSn1n2n-(n-1)2+(n-1)=2n-2,

又因为a1S1=0适合an=2n-2,

所以数列{an}的通项公式为an=2n-2(n∈N*).

(2)由an+log3n=log3bn得:bnn·3ann·32n2(n∈N*),

所以Tnb1+b2+b3+…+bn=30+2·32+3·34+…+n·32n2,9Tn=32+2·34+3·36+…+n·32n.

两式相减得:8Tnn·32n-(1+32+34+36+…+32n2)=n·32n-,

所以Tn=-=.

(3)a1a4a7,…,a3n2组成以0为首项,6为公差的等差数列,所以Pn=×6=3n2-3n

a10a12a14,…,a2n+8组成以18为首项,4为公差的等差数列,所以Qn=18n+×4=2n2+16n.

PnQn=3n2-3n-2n2-16nn2-19nn(n-19),

所以,对于正整数n,当n≥20时,Pn>Qn

n=19时,PnQn

n<19时,Pn<Qn.

(理)(本小题满分14分)已知数列{an}的前n项和为Sn,点(an+2,Sn+1)在直线y=4x-5上,其中n∈N*.令bnan+1-2an,且a1=1.

(1)求数列{bn}的通项公式;

(2)若f(x)=b1x+b2x2+b3x3+…+bnxn,求f′(1)的表达式,并比较f′(1)与8n2-4n的大小.

解:(1)∵Sn+1=4(an+2)-5,∴Sn+1=4an+3,

Sn=4an1+3(n≥2),

an+1=4an-4an1(n≥2),

an+1-2an=2(an-2an1)(n≥2),

∴==2(n≥2).

∴数列{bn}为等比数列,其公比为q=2,首项b1a2-2a1

a1+a2=4a1+3,且a1=1,∴a2=6,

b1=6-2=4,

bn=4×2n1=2n+1.

(2)∵f(x)=b1x+b2x2+b3x3+…+bnxn

f′(x)=b1+2b2x+3b3x2+…+nbnxn1

f′(1)=b1+2b2+3b3+…+nbn

f′(1)=22+2·23+3·24+…+n·2n+1,                   ①

∴2f′(1)=23+2·24+3·25+…+n·2n+2,                   ②

①-②得

f′(1)=22+23+24+…+2n+1n·2n+2

=-n·2n+2=-4(1-2n)-n·2n+2

f′(1)=4+(n-1)·2n+2

f′(1)-(8n2-4n)=4(n-1)·2n-4(2n2n-1)

=4(n-1)[2n-(2n+1)].

n=1时,f′(1)=8n2-4n

n=2时,f′(1)-(8n2-4n)=4(4-5)=-4<0,f′(1)<8n2-4n

n=3时,f′(1)-(8n2-4n)>0,

结合指数函数y=2x与一次函数y=2x+1的图象知,当x>3时,总有2x>2x+1,

故当n≥3时,总有f′(1)>8n2-4n.

综上:当n=1时,f′(1)=8n2-4n

n=2时,f′(1)<8n2-4n

n≥3时,f′(1)>8n2-4n.

 0  387974  387982  387988  387992  387998  388000  388004  388010  388012  388018  388024  388028  388030  388034  388040  388042  388048  388052  388054  388058  388060  388064  388066  388068  388069  388070  388072  388073  388074  388076  388078  388082  388084  388088  388090  388094  388100  388102  388108  388112  388114  388118  388124  388130  388132  388138  388142  388144  388150  388154  388160  388168  447090 

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