设集合W是满足下列两个条件的无穷数列{an}的集合:①②an≤M,其中n∈N*,M是与n无关的常数
(1)若{an}是等差数列,Sn是其前n项的和,a3=4,S3=18,试探究{Sn}与集合W之间的关系;
(2)设数列{bn}的通项为bn=5n-2n,且{bn}∈W,M的最小值为m,求m的值;
(3)在(2)的条件下,设,求证:数列{Cn}中任意不同的三项都不能成为等比数列.
网友回答
(1)解:设数列的首项为a1,公差为d,则,∴a1=8,d=-2
∴Sn=-n2+9n,∴+(n+1)2-9(n+1)=-1<0
∴满足①
∵,
∴当n=4或5时,Sn取最大值20
∴Sn≤20满足②,∴{Sn}∈W??????????…(4分)
(2)解:∵bn+1-bn=5-2n?
∴由5-2n>0可知n≤2,5-2n<0可知n≥3
而b2=6,b3=7,
∴{bn}中最大项是b3=7
∴M≥7???
∴M的最小值为7???
∴m=3???????????…(8分)
(3)证明:,假设{Cn}中存在三项bp、bq、br(p、q、r互不相等)成等比数列,则bq2=bp?br
∴
∴
∵p、q、r∈N*???
∴
∴p=r与p≠r矛盾
∴{Cn}中任意不同的三项都不能成为等比数列???…(12分)
解析分析:(1)利用新定义,验证,Sn≤20,即可得到结论;(2)由bn+1-bn=5-2n?可知{bn}中最大项是b3=7,从而可得m的值;(3)利用反证法.假设{Cn}中存在三项bp、bq、br(p、q、r互不相等)成等比数列,则bq2=bp?br,由此可得p=r与p≠r矛盾,从而得证.
点评:本题考查新定义,考查反证法的运用,考查学生分析解决问题的能力,属于中档题.