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  395886  395894  395900  395904  395910  395912  395916  395922  395924  395930  395936  395940  395942  395946  395952  395954  395960  395964  395966  395970  395972  395976  395978  395980  395981  395982  395984  395985  395986  395988  395990  395994  395996  396000  396002  396006  396012  396014  396020  396024  396026  396030  396036  396042  396044  396050  396054  396056  396062  396066  396072  396080  447090 

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