设函数fn(x)=2sin(anx+[π/6])(an>0,n∈N*),其周期为n(n+1),Sn是数列{an}的前n项

设函数fn(x)=2sin(anx+[π/6])(an>0,n∈N*),其周期为n(n+1),Sn是数列{an}的前n项和.
(Ⅰ)求an,Sn的表达式;
(Ⅱ)设bn=fn(1),求{bn}的最大、最小项的值;
(Ⅲ)在(2)的条件下,证明:bn<Sn
sucysnow 1年前 已收到1个回答 举报

龙王070 幼苗

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解题思路:(Ⅰ)利用三角函数的周期直接求an,利用裂项法即可求解Sn的表达式;
(Ⅱ)利用bn=fn(1)求出bn的表达式,判断三角函数的相位的范围,通过三角函数的最值,直接求{bn}的最大、最小项的值;
(Ⅲ)在(2)的条件下,判断数列{Sn}是增函数数列,然后证明:bn<Sn

(Ⅰ)由题意可知T=[2π
an=n(n+1),
∴an=

n(n+1),
∵an=

n(n+1)=2π(
1/n−
1
n+1),
∴Sn=2π[(1−
1
2)+(
1
2−
1
3)+…+(
1
n−
1
n+1)]=2π(1−
1
n+1).
(Ⅱ)bn=fn(1)=2sin(

n(n+1)]+[π/6]),
当n=1时,b1=2sin(π+[π/6])=-1;
当n≥2时,[π/6<

n(n+1)]+[π/6]≤[π/3+
π
6=
π
2],
∴[1/2]<sin([2π
n(n+1)+
π/6])≤1
∴1<bn≤2,
{bn}的最大、最小项的值分别为2,-1;
(Ⅲ)∵Sn=2π(1−
1
n+1),
∴Sn+1−Sn=2π(1−
1
n+2)−2π(1−
1
n+1)=2π(
1
n+1−
1
n+2)>0
∴{Sn}是递推数列,
∴{Sn}min=S1=π,
由于bn<2<π≤Sn
∴bn<Sn

点评:
本题考点: 数列与三角函数的综合;函数y=Asin(ωx+φ)的图象变换.

考点点评: 本题考查三角函数的应用,数列的函数的特征,考查数列与三角函数以及不等式的证明,是综合题目.

1年前

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