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  422966  422974  422980  422984  422990  422992  422996  423002  423004  423010  423016  423020  423022  423026  423032  423034  423040  423044  423046  423050  423052  423056  423058  423060  423061  423062  423064  423065  423066  423068  423070  423074  423076  423080  423082  423086  423092  423094  423100  423104  423106  423110  423116  423122  423124  423130  423134  423136  423142  423146  423152  423160  447090 

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