题文
已知数列{an}的前n项和为Sn,且Sn=n+32an(n∈N*).数列{bn}是等差数列,且b2=a2,b20=a4.(1)求证:数列{an-1}是等比数列;
(2)求数列{bnan-1}的前n项和Tn;
(3)若不等式Tn+-n2+11n-62×3n<log ax(a>0且a≠1)对一切n∈N*恒成立,求实数x的取值范围. 题型:未知 难度:其他题型
答案
(1)由Sn=n+32an,①当n≥2时,Sn-1=n-1+32an-1,②两式相减得an=1+32an-32an-1,即an=3an-1-2,(1分)
当n≥2时,an-1an-1-1=3an-1-2-1an-1-1=3为定值,(2分)
所以数列{an-1}是等比数列,公比是3,(3分)
(2)由Sn=n+32an,令n=1,得a1=-2. 所以数列{an-1}是等比数列,公比是3,首项为-3.
∴an-1=-3×3n-1,即an-1=-3n.(4分)∴b2=-8,b20=-80.
由{bn}是等差数列,求得bn=-4n(5分)
∵Tn=b1a1-1+b2a2-1+…+bn-1an-1-1+bnan-1=4[131+232+…+(n-1)3n-1+n3n],
而13Tn=4[132+233+…+(n-1)3n+n3n+1],
相减得23Tn=4(131+132+…+13n-n3n+1),即Tn=2(130+131+…+13n-1)-2n3n,
则 Tn=21-(13)n1-13-2n3n=3-2n+33n.(8分)
(3)令Pn=Tn+-n2+11n-62×3n则Pn=3-2n+33n+-n2+11n-62×3n=3+-n2+7n-122×3n(9分)Pn+1=3+-n2+5n-62×3n+1∴Pn+1-Pn=-n2+5n-62×3n+1--n2+7n-122×3n
=2n2-16n+302×3n+1=(n-3)(n-5)3n+1(10分)
∴当n>5时Pn+1-Pn>0此时Pn单调递增;(11分)
∵当n>5时,-n2+7n-12<0从而3+-n2+7n-122×3n<3∴当n>5时,Pn<3
∵P1=3-1=2,P2=3-19<3,P3=P4=3,P5=P6=3-1243<3
∴当n∈N*时,Pn的最大值为3(13分)
∵不等式Tn+-n2+11n-62×3n<log ax(a>0且a≠1)对一切n∈N*恒成立∴logax>3.(14分)
故当a>1时,x≥a3;当0<a<1时,0<x≤a3.(16分)
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解析
32考点
据考高分专家说,试题“已知数列{an}的前n项和为Sn,且Sn.....”主要考查你对 [函数的奇偶性、周期性 ]考点的理解。 函数的奇偶性、周期性函数的奇偶性定义:
偶函数:一般地,如果对于函数f(x)的定义域内任意一个x,都有f(-x)=f(x),则称函数f(x)为偶函数。
奇函数:一般地,如果对于函数f(x)的定义域内任意一个x,都有f(-x)=-f(x),那么函数f(x)是奇函数。
函数的周期性:
(1)定义:若T为非零常数,对于定义域内的任一x,使f(x+T)=f(x)恒成立,则f(x)叫做周期函数,T叫做这个函数的一个周期。
周期函数定义域必是无界的。
(2)若T是周期,则k·T(k≠0,k∈Z)也是周期,所有周期中最小的正数叫最小正周期。一般所说的周期是指函数的最小正周期。
周期函数并非都有最小正周期,如常函数f(x)=C。
奇函数与偶函数性质:
(1)奇函数与偶函数的图像的对称性:奇函数的图像关于原点对称,偶函数的图像关于y轴对称。
(3)在公共定义域内,①两个奇函数的和是奇函数,两个奇函数的积是偶函数; ②两个偶函数的和、积是偶函数; ③一个奇函数,一个偶函数的积是奇函数。
注:定义域在数轴上关于原点对称是函数f(x)为奇函数或偶函数的必要但不充分条件.
1、函数是奇函数或偶函数的前提定义域必须关于原点对称;定义域在数轴上关于原点对称是函数f(x)为奇函数或偶函数的必要但不充分条件.
2、函数的周期性 令a , b 均不为零,若:
(1)函数y = f(x) 存在 f(x)=f(x + a) ==> 函数最小正周期 T=|a|
(2)函数y = f(x) 存在f(a + x) = f(b + x) ==> 函数最小正周期 T=|b-a|
(3)函数y = f(x) 存在 f(x) = -f(x + a) ==> 函数最小正周期 T=|2a|
(4)函数y = f(x) 存在 f(x + a) =
==> 函数最小正周期 T=|2a|
(5)函数y = f(x) 存在 f(x + a) = 
==> 函数最小正周期 T=|4a|


