Question

[理科]定义：如果数列{a_n}的任意连续三项均能构成一个三角形的三边长，则称{a_n}为“三角形”数列．对于“三角形”数列{a_n}，如果函数y=f（x）使得b_n=f（a_n）仍为一个“三角形”数列，则称y=f（x）是数列{a_n}的“保三角形函数”，（n∈N^*）．
（1）已知{a_n}是首项为2，公差为1的等差数列，若f（x）=k^x，（k＞1）是数列{a_n}的“保三角形函数”，求k的取值范围；
（2）已知数列{c_n}的首项为2010，S_n是数列{c_n}的前n项和，且满足4S_n+1-3S_n=8040，证明{c_n}是“三角形”数列；
（3）根据“保三角形函数”的定义，对函数h（x）=-x²+2x，x∈[1，A]，和数列1，1+d，1+2d（d＞0）提出一个正确的命题，并说明理由．

Answer

（1）先由条件得{an}是三角形数列，再利用f（x）=kx，（k＞1）是数列{an}的“保三角形函数”，得到kn+kn+1＞kn+2，解得k的取值范围；
（2）先利用条件求出数列{cn}的通项公式，再证明其满足“三角形”数列的定义即可；
（3）根据函数h（x）=-x2+2x，x∈[1，A]是数列1，1+d，1+2d（d＞0）的“保三角形函数”，可以得到①1，1+d，1+2d（d＞0）是三角形数列，所以1+1+d＞1+2d，即o＜d＜1，②数列中的各项必须在定义域内，即1+2d≤A，③h（1），h（1+d），h（1+2d）是三角形数列；结论为在利用h（x）=-x2+2x，x∈[1，A]是单调递减函数，就可求出对应d的范围．
【解析】
（1）显然an=n+1，an+an+1＞an+2对任意正整数都成立，即{an}是三角形数列．（2分）
因为k＞1，显然有f（an）＜f（an+1）＜f（an+2），
由f（an）+f（an+1）＞f（an+2）得kn+kn+1＞kn+2，解得k＜．
所以当k∈（1，）时，f（x）=kx是数列{an}的“保三角形函数”．（5分）
（2）由4Sn+1-3Sn=8040得4Sn-3Sn-1=8040，两式相减得4cn+1-3cn=0
所以，cn=2010 ，经检验，此通项公式满足4Sn+1-3Sn=8040（7分）
显然cn＞cn+1＞cn+2，因为cn+1+cn+2=2010 +2010 =•2010 ＞cn，
所以{cn}是“三角形”数列．（10分）
（3）探究过程：函数h（x）=-x2+2x，x∈[1，A]是数列1，1+d，1+2d（d＞0）的“保三角形函数”，必须满足三个条件：
①1，1+d，1+2d（d＞0）是三角形数列，所以1+1+d＞1+2d，即o＜d＜1．
②数列中的各项必须在定义域内，即1+2d≤A．
③h（1），h（1+d），h（1+2d）是三角形数列．
由于h（x）=-x2+2x，x∈[1，A]是单调递减函数，所以h（1+d）+h（1+2d）＞h（1），解得0＜d＜．