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(本小题满分14分)

已知数列是各项均不为的等差数列,公差为为其前项和,且满足.数列满足为数列的前n项和.

(1)求

(2)若对任意的,不等式恒成立,求实数的取值范围;

(3)是否存在正整数,使得成等比数列?若存在,求出所有的值;若不存在,请说明理由.

解:(1)(法一)在中,令

   即       ……………………………………2分

解得,                        ………………………………………3分

.        ……………………5分

(法二)是等差数列,

.                …………………………2分

,得 ,                        

,则.               ………………………3分

(求法同法一)

(2)①当为偶数时,要使不等式恒成立,即需不等式恒成立.       …………………………………6分

 ,等号在时取得.           

此时 需满足.                …………………………………………7分

②当为奇数时,要使不等式恒成立,即需不等式恒成立.        …………………………………8分

 是随的增大而增大, 取得最小值

此时 需满足.                …………………………………………9分

综合①、②可得的取值范围是.   …………………………………………10分

(3)

 若成等比数列,则,即.…11分

(法一)由,  可得

,                      …………………………………12分

.                     ……………………………………13分

,且,所以,此时

因此,当且仅当时,数列中的成等比数列.…………14分

(法二)因为,故,即

,(以下同上).    …………………………………………13分

【说明】考查了等差数列、等比数列的概念及其性质,以及数列的求和、利用均值不等式求最值等知识;考查了学生的函数思想方法,及其推理论证和探究的能力.

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3
sin2x+2sin(
π
4
+x)cos(
π
4
+x)

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π
2
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⑴ 求满足的关系式;

⑵ 若上恒成立,求的取值范围;

⑶ 证明:

 

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