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设数列{an}的前n项和为Sn,对一切n∈N*,点(n,)都在函数f(x)=x+...

设数列{an}的前n项和为Sn,对一切n∈N*,点(n,manfen5.com 满分网)都在函数f(x)=x+manfen5.com 满分网的图象上.
(1)求a1,a2,a3的值,猜想an的表达式,并证明你的猜想.
(2)设An为数列{manfen5.com 满分网}的前n项积,是否存在实数a,使得不等式Anmanfen5.com 满分网对一切n∈N*都成立?若存在,求出a的取值范围,若不存在,说明理由.
(1)由题设知=n+,Sn=n2+an,令n=1,2,3,分别求出a1,a2,a3,然后仔细观察,总结规律,猜想:an=2n(n∈N*),再用用数字归纳法证明. (2)由=1-,知An=(1-)(1-)(1-),An=(1-)(1-)(1-),又f(a)-=a+-=a-,故An<f(a)-对一切n∈N*都成立,由此能够推导出使得所给不等式对一切n∈N*都成立的实数a存在,并且能求出a的取值范围. 【解析】 (1)∵点(n,)都在函数f(x)=x+的图象上,故=n+. ∴Sn=n2+an,令n=1得a1=1+a1,∴a1=2 令n=2得a1+a2=4+a2,∴a2=4 令n=3得a1+a2+a3=9+a3,∴a3=6 由此猜想:an=2n(n∈N*),(2分) 下面用数字归纳法证明: ①当n=1时,由上面的求解知,猜想成立.(3分) ②假设n=k时猜想成立,即ak=2k成立, 那么,当n=k+1时,由条件知,Sk=k2+ak,Sk+1=(k+1)2+ak+1, 两式相减,得ak+1=2k+1+ak+1-ak, ∴ak+1=4k+2-ak=4k+2-2k=2(k+1) 即当n=k+1时,猜想成立. 根据①、②知,对一切n∈N*,an=2n成立.(6分) (2)∵=1-,故An=(1-)(1-)(1-), ∴An=(1-)(1-)(1-) 又f(a)-=a+-=a- 故An<f(a)-对一切n∈N*都成立,就是 (1-)(1-)(1-)•<a-对一切n∈N*都成立.(8分) 设g(n)=(1-)(1-)(1-),则只需g(n)max<a-即可.(9分) 由于=(1-)•=• =<1 ∴g(n+1)<g(n),故g(n)是单调递减, 于是g(n)max=g(1)=,(12分) 由<a-得>0解得-<a<0或a>. 综上所述,使得所给不等式对一切n∈N*都成立的实数a存在,且a的取值范围为(-,0)∪(,+∞).(14分)
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考点分析:
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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