已知函数f(x)=logmx(mm为常数,0<m<1),且数列{f(an)}是首项为2,公差为2的等差数列.(1)若bn=an?f(an),当m=时,求数列{bn}的

发布时间:2020-07-31 18:48:19

已知函数f(x)=logmx(mm为常数,0<m<1),且数列{f(an)}是首项为2,公差为2的等差数列.
(1)若bn=an?f(an),当m=时,求数列{bn}的前n项和Sn;
(2)设cn=an?lgan,如果{cn}中的每一项恒小于它后面的项,求m的取值范围.

网友回答

解:(1)由题意得f(an)=2+2(n-1)=logman,可得2n=logman,…(1分)
∴an=m2n.…(2分)
bn=an?f(an)=2n?m2n.
∵m=,∴bn=an?f(an)=2n?()2n=n?()n-1,…(3分)
∴Sn=1?()0+2?()1+3?()2+…+n?()n-1,①
Sn=1?()1+2?()2+3?()3+…+n?()n,②…(4分)
①-②,得Sn=()0+()1+()2+…+()n-1-n?()n=…(6分)
∴化简得:Sn=-(n+2)()n-1+4??…(7分)
(2)解:由(Ⅰ)知,cn=an?lgan=2n?m2nlgm,要使cn<cn+1对一切n∈N*成立,
即nlgm<(n+1)m2lgm对一切n∈N*成立.…(8分)
∵0<m<1,可得lgm<0
∴原不等式转化为n>(n+1)m2,对一切n∈N*成立,
只需m2<()min即可,…(10分)
∵h(n)=在正整数范围内是增函数,∴当n=1时,()min=.…(12分)
∴m2<,且0<m<1,,∴0<m<.…(13分)
综上所述,存在实数m∈(0,)满足条件.…(14分)
解析分析:(1)用等差数列求和公式,结合对数的运算性质可得:an=m2n,从而有bn=n?()n-1,最后用错位相减法结合等比数列的求和公式,得到数列{bn}的前n项和Sn;(2)由题意,不等式cn<cn+1对一切n∈N*成立,代入an的表达式并化简可得m2<()min.通过讨论单调性可得当n=1时,的最小值是,从而得到m2<,结合0<m<1,得到实数m的取值范围是(0,).

点评:本题以对数运算和数列通项与求和运算为载体,求数列的前n项和并求数列单调递增时参数的取值范围,着重考查了等差、等比数列的通项公式与求和公式,以及不等式恒成立问题的讨论等知识,属于中档题.
以上问题属网友观点,不代表本站立场,仅供参考!