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满分5
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高中数学试题
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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+…+...
设数列{a
n
}的各项都是正数,且对任意n∈N
*
,都有a
1
3
+a
2
3
+a
3
3
+…+=S
n
2
,其中S
n
为数列{a
n
}的前n项和.
(I)求证:a
n
2
=2S
n
-a
n
;
(II)求数列{a
n
}的通项公式;
(III)若b
n
=3
n
+(-1)
n-1
λ•2
a
n
(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b
n+1
>b
n
,若存在,求出λ的值;若不存在,说明理由.
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. 【解析】 (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.
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考点分析:
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.
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1
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2
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A
1
A
2
A
3
A
4
A
5
A
6
A
7
A
8
A
9
A
10
直径
1.51
1.49
1.49
1.51
1.49
1.51
1.47
1.46
1.53
1.47
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试题属性
题型:解答题
难度:中等
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