1、第 19 讲 数列的生成函数题一: 已知数列 中,各项都是正数,且满足:na, 01a(4),2nN证明: 1,题二: 数列 中, , ( 为常数, ) ,na121nnaac11,23n且 328()求 的值; c()证明: ; 1na2()比较 与 的大小,并加以证明 k4039题三: 已知数列 na对任意的 ,2*Nn满足: nnaa21,则称 n为“Z数列”(1)求证:任何的等差数列不可能是“Z 数列”;(2)已知正数列 nb,若数列 nblg是“Z 数列”,数列 nb是否可能是等比数列,说明理由,构造一个数列 c,使得 是“Z 数列” ;(3)若数列 a是“Z 数列” ,设 ,*ts
2、mts且 求证 .stmst aa题四: 已知函数 ()yfx对任意的实数 ,()()(10xyfyfxyf都 有 且(1) ,nN*, ,设 且 为等比数列,求 的值;na1niSa2nSbnb1a(2)在(1)的条件下,设 2nC 证明: (i) 对任意的 20,1nnxaxx, N;(ii) 212n, N题五: 已知数列 满足 , nx142134nx()求证: ;()求证: 3n1n题六: 对于任意的 *Nn,若数列 na同时满足下列两个条件,则称数列 na具有“性质 m”: 12na;存在实数 M,使得 n成立(1)数列 na、 b中, n、 6si2bn( 5,4321),判断
3、n、 b是否具有“性质 ”;(2)若各项为正数的等比数列 nc的前 项和为 nS,且 3c, 7S,求证:数列nS具有“性质 m”;(3)数列 d的通项公式 nntd21)3( *N)对于任意 10,3n且 *Nn,数列 n具有“性质 ”,求实数 的取值范围第 19 讲 数列的生成函数题一: 见详解详解:1当 n=0 时, a 0a 12,命题正确0103,(4),2aa2假设 n=k 时有 ak1a k2则 n=k+1 时,1211(4)()()(4),kkk kkaaa而 ak1ak04a k1ak0,a k ak+10又 n=k+1 时命题正确2()4(),22 由 1、2知,对一切 n
4、N 时,有 ana n+12题二: () ;() ()见详解c详解:()由 ,得 ,3218a2118cc解得 ,或 (舍去) ()证明:因为 ,221 ()0nnnaa当且仅当 时, 2a因为 ,所以 ,即 ( ) 110n1n,3下面证明:对于任意 ,有 成立 *N2当 时,由 ,显然结论成立假设结论对 时成立,即n 1k2.ka因为 ,且函数 在 时单调递增, 21 3()nnaa2()yx1x所以 即当 时,结论也成立3()k1于是,当 时,有 成立*Nn()由 ,可得 ,21naa11()(2)nnnaa从而 因为 ,1n所以 1111 .222nkkknnaaaa121140403
5、939(53)(8)()92nnkn naa 因为 ,由() ( ) 1a12na*N由 及 , 经计算可得n231.8a, 所以,当 时, ;当 时, ;214039a1409当 时,由 ,38n得 111 11 1(5)(83)40 400 939239n nn nk kaaa 题三: 见详解详解:(1)设等差数列 n的首项 1,公差 d, dn)(102)(211 aan所以任何的等差数列不可能是“Z 数列”或者根据等差数列的性质: nn21所以任何的等差数列不可能是“Z 数列”(2)假设 为正数列, lg是“Z 数列” ,na lg是“Z 数列 ”,所以 nnnaalgl11 ,21n
6、a所以 n不可能是等比数列等比数列 ,01qccn只要首项 0c公比 q其他的也可以:2b, )(4n等比数列 n的首项 1,公比 ,通项公式 1 211 nnn ccc02qq恒成立, 01c 补充说明:分析: 11nnaa, )()(nan 根据几何意义只要 fc的一阶导函数单调递减就可以 (3)因为 ssb1, 121ssb, 232ssb, 11tttb 21.tttttstsa a一 共 项同理: 12112.tmstm smtmttsstsaaaabb 一 共 项因为数列 n满足对任意的 ,1*nNn均 有 所以 ,2211 smsttmtt mstst aa题四: (1)31a;
7、(2)见详解详解:(1) )()(yfxyf对于任意的 x R均成立, )1()(fnf,即 .1an ,01 ),(0Nan n是 以 为首项, 1为公比的等比数列, n1当 ,时1Sn,此时 ,2nb不是等比数列, .1a b成等比数列, 32b成等比数列, 32 1111 2)()(,2aaa ,322113 21() 96,()a,解得 31a(2)在(1) 的条件下, ,n知 03nc,(i) )32()1xx )12()1xxn= ccnn22= ()1ncx ,原不等式成立 解法二 (i)设 )3()12xf n,则 24(1()1)xfx= 32()nx 0)(3,0,fn时当
8、 ;当 0)(32,fn时 ;当 )(xfxn时取得最大值 .1nnc原不等式成立(ii)由 (i)知,对任意的 x0,有 2221 )1()3(1xxccn )()3(xxn= )33nx取 (1nn322 )= )1()1(n, 则 13)3(2221 naa n原不等式成立 题五: 见详解详解:() 证明:用数学归纳法证明(1)当 时, 所以结论成立n143x(2)假设 时结论成立,即 ,()kkx则 221()33044kkkx所以 即 时,结论成立由(1)(2)可知对任意的正整数 ,都有 k1nn3nx() 证明: 22133(1)4424nnn nxxx 因为 ,所以 ,即 所以
9、3nx()02nx10n1nx题六: (1) na不具有“性质 m”; nb具有“性质 ”;( 2)见详解;(3) t详解:(1)在数列 中,取 1,则 32aa,不满足条件 ,所以数列 n不具有“性质 ”;在数列 b中, 1, 2b, 3, 4b, 15,则 31, 34, 423bb,所以满足条件; 6sin2( 5,)满足条件,所以数列 n具有“性质 m”(2)由于数列 c是各项为正数的等比数列,则公比 0q,将 413c 代入 3S4732q得: 162,解得 2或 q(舍去)所以 1c, 1n, 1nS 对于任意的 *N, 122 nnS且 2 所以数列 nS满足条件和,所以数列 具有“性质 m” (3)由于 dnt13,则 11)(3ntd, 22)(3nntd 由于任意 0,且 *,数列 具有“性质 ”,所以 1nd 即 nt212)(nt 12)(nt,化简得: 1)(t, 即 t对于任意 ,3且 *N恒成立,所以 11)(nnnttd= 1)(nt由于 0,3及,所以 nd1即 10,3n时,数列 nd是单调递增数列,所以 d最大项的值为 101023t满足条件只需 Mt2即可,所以这样的 存在,所以 1t即可