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100字范文 > 设数列{an}的各项都是正数 且对任意n∈N* 都有a13+a23+a33+…+=Sn2 其中Sn为数列{a

设数列{an}的各项都是正数 且对任意n∈N* 都有a13+a23+a33+…+=Sn2 其中Sn为数列{a

时间:2024-03-08 04:46:00

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设数列{an}的各项都是正数 且对任意n∈N* 都有a13+a23+a33+…+=Sn2 其中Sn为数列{a

问题补充:

设数列{an}的各项都是正数,且对任意n∈N*,都有a13+a23+a33+…+=Sn2,其中Sn为数列{an}的前n项和.

(I)求证:an2=2Sn-an;

(II)求数列{an}的通项公式;

(III)若bn=3n+(-1)n-1λ?2an(λ为非零常数,n∈N*),问是否存在整数λ,使得对任意n∈N*,都有bn+1>bn,若存在,求出λ的值;若不存在,说明理由.

答案:

解:

(I)证明:当n=1时,a13=a12,∵a1>0,∴a1=1.

当n≥2时,a13+a23+…+an3=Sn2,

a13+a23+…+an-13=Sn-12,

两式相减知:an3=Sn2-Sn-12=an(2a1+2a2+…+2an-1+an),

∵an>0

∴an2=2a1+2a2+…+2an-1+2an-an

∴an2=2Sn-an

综上可知:∴an2=2Sn-an,n∈N*.

(II)∵an2=2Sn-an

∴当n≥2时,an-12=2Sn-1-an-1,

∴an2-an-12=2(Sn-Sn-1)-an+an-1,

∴(an+an-1)(an-an-1-1)=0

又∵an+an-1>0,∴an-an-1-1=0

∴an-an-1=1

所以数列an为首项为1,公差为1的等差数列.

∴数列{an}的通项公式为:an=n,n∈N*.

(III)假设存在λ使得对任意的n∈N*,有bn+1>bn.

∵an=n,n∈N*

∴bn=3n+(-1)n-1?λ,

∴bn+1-bn=[3n+1+(-1)n?λ?2n+1]-[3n+(-1)n-1?λ?2n]

∴bn+1-bn=2?3n-3λ(-1)n-1?2n>0

∴对任意的n∈N*恒成立.

当n=2k-1,k∈N*时,对任意的k∈N*恒成立.

∴λ<1

当n=2k,k∈N*时,对任意的k∈N*恒成立.

∴λ>-

∴-<λ<1,又∵λ≠0且λ∈Z

∴λ=-1.

∴存在整数λ=-1,使得对任意n∈N*有bn+1>bn成立.

解析分析:本题考查的是数列与不等式的综合题.在解答时:(I)首先讨论n=1和n≥2时两种情况,结合通项与前n项和之间的关系通过作差、变形化简即可获得问题的解答;(II)利用(1)的结论写出相邻的一项对应的关系式,注意保证n≥2.用作差法可分析知数列an为等差数列,进而即可获得数列的通项公式;(III)首先假设存在λ使得满足题意,然后计算化简bn+1-bn,再结合恒成立问题进行转化,将问题转化为:对任意的n∈N*恒成立.然后分n为奇偶数讨论即可获得λ的范围,再结合为整数即可获得问题的解答.

点评:本题考查的是数列与不等式的综合题.在解答的过程当中充分体现了数列通项与前n项和的知识、分类讨论的知识以及恒成立问题的解答规律.值得同学们体会和反思.

设数列{an}的各项都是正数 且对任意n∈N* 都有a13+a23+a33+…+=Sn2 其中Sn为数列{an}的前n项和.(I)求证:an2=2Sn-an;(II)

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