Question

在数列中，对于任意，等式：恒成立，其中常数．

（1）求的值；         （2）求证：数列为等比数列；

（3）如果关于的不等式的解集为，试求实数、的取值范围．

Answer

（1），（2）当时，，   ①得 ②将①，②两式相减，得, 化简，得，其中，因为，所以，其中．因为 为常数，所以数列为等比数列（3），

【解析】

试题分析：（Ⅰ） 因为，       

所以，，            

解得 ，．          3分

（Ⅱ）当时，由，   ①

得，           ②

将①，②两式相减，得,  

化简，得，其中．         5分

因为，所以，其中．      6分

因为 为常数，   

所以数列为等比数列．    8分

（Ⅲ）由（Ⅱ）得，     9分

所以，

又因为，所以原不等式可化简为，1 0分

当时，不等式，

由题意知，不等式的解集为，

因为函数在上单调递减，

所以只要求 且即可，

解得；   12分

当时，不等式，

由题意，要求不等式的解集为，

因为，

所以如果时不等式成立，那么时不等式也成立，

这与题意不符，舍去．

综上所述：，．        14分

考点：数列求通项，等比数列的判定及不等式与函数的转化