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 .
求证:.
解:(Ⅰ)∴
当时,
,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
当时,
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.
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
从而
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
;
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
,
所以.
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
(1)求数列的通项公式;
(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
.
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