已知Sn为数列{an}的前n项和,a1=a(a∈N*),Sn=kan+1(n∈N*,k∈R),且常数k满足0<|k|<1

已知Sn为数列{an}的前n项和,a1=a(a∈N*),Sn=kan+1(n∈N*,k∈R),且常数k满足0<|k|<1.
(1)求数列{an}的通项公式;
(2)对于每一个正整数m,若将数列中的三项am+1,am+2,am+3按从小到大的顺序调整后,均可构成等差数列,且记公差为dm,试求k的值及相应dm的表达式(用含m的式子表示);
(3)记数列{dm}(这里dm是(2)中的dm)的前m项和为Tm=d1+d2+…+dm.问是否存在a,使得Tm<90对m∈N*恒成立?若存在,求出a的最大值;若不存在,请说明理由.
nicollyan 1年前 已收到1个回答 举报

涂墙 幼苗

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解题思路:(1)由Sn=kan+1,得Sn-1=kan-1+1,从而kan-1=(k-1)an,n≥2,又a1=a,由此能求出an=a(kk−1)n-1.(2)由(1)知公比q=kk−1,常数k满足0<|k|<1,由此进行分类讨论,能求出k的值及相应dm的表达式.(3)①dm=a[(-2)m+2-(-2)m],m为偶数,Tm=d1+d2+d3+…+dm=a(2m+2+2m-6)<90不可能成立.②dm=a[(-12)m-(-12)m+2],m为偶数.Tm=d1+d2+d3+…+dm=a[34−(12)m+1−(12)m+2],此时能求出a的最大值.

(1)由Sn=kan+1,①
得Sn-1=kan-1+1,②
②-①,得:kan-1=(k-1)an,n≥2,
又a1=a,
∴{an}是首项为a,公比为[k/k−1]的等比数列,
∴an=a([k/k−1])n-1
(2)由(1)知公比q=[k/k−1],常数k满足0<|k|<1,
第一种情况:-1<k<0,此时0<q<[1/2],
则am+1,am+2,am+3按从小到大的顺序调整后为am+3,am+2,am+1
2am+2=am+3+am+1
将am的通项代入化简,得qm(q2-2q+1)=0,
解得q=0(舍),或q=1,若满足则0=-1,故舍去;
第二种情况:0<k<1,此时-∞<q<0,
若q<-1,则[1/2<k<1,
当m为奇数时,则am+1,am+2,am+3按从小到大的顺序调整后为am+3,am+1,am+2
2am+1=am+3+am+2
化简,得q=1(舍),或q=-2,此时k=
2
3];
当m为偶数时,则am+1,am+2,am+3按从小到大的顺序调整后为am+2,am+1,am+3
2am+1=am+3+am+2,满足k=[2/3],
则dm=a[(-2)m+2-(-2)m],m为偶数.
第三种情况,0<k<[1/2],此时-1<q<0,
当m为奇数时,则am+1,am+2,am+3按从小到大的顺序调整后为am+1,am+3,am+2
2am+3=am+1+am+2
化简,得q=1(舍)或q=-[1/2],此时k=[1/3],
当m为偶数时,则am+1,am+2,am+3按从小到大的顺序调整后为am+2,am+3,am+1
2am+3=am+2+am+1,满足k=[1/3],
∴dm=a[(-[1/2])m-(-[1/2])m+2],m为偶数.
(3)①dm=a[(-2)m+2-(-2)m],m为偶数,
Tm=d1+d2+d3+…+dm
=a(2m+2+2m-6)<90不可能成立.
②dm=a[(-[1/2])m-(-[1/2])m+2],m为偶数.
Tm=d1+d2+d3+…+dm
=a[
3
4−(
1
2)m+1−(
1
2)m+2],
当m=1时,Tm有最大值,
当Tm<90时,
则满足a<240,
∴a的最大值为239.

点评:
本题考点: 数列的应用.

考点点评: 本题考查数列的综合应用,对数学的思维能力要求较高,解题时要认真审题,注意分类讨论思想的合理运用.

1年前

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