已知函数
(1)试求的值;
(2)若数列{an}满足an=f(0)+++…++f(1)(n∈N*),求数列{an}的通项公式;
(3)若数列{bn}满足bn=2n+1?an,Sn是数列{bn}前n项的和,是否存在正实数k,使不等式knSn>4bn对于一切的n∈N*恒成立?若存在指出k的取值范围,并证明;若不存在说明理由.
网友回答
(本小题满分16分)
解:(1)∵f(x)+f(1-x)=+=+=1
∴f()+f()=1.(5分)
(2)∵an=f(0)+++…++f(1)(n∈N*),①
∴+…+f()+f(0)(n∈N*),②
由(1),知?f()+f()=1,
∴①+②,得2an=n+1,
∴.(10分)
(3)∵,∴,
∴(n+1)?2n,①
∴2Sn=2?22+3?23+4?24+…+n?2n+(n+1)?2n+1,②
①-②得-,
即Sn=n?2n+1,(12分)
要使得不等式knSn>4bn恒成立,即kn2-2n-2>0对于一切的n∈N*恒成立,
n=1时,k-2-2>0成立,即k>4.
设g(n)=kn2-2n-2,
当k>4时,由于对称轴直线n=,且?g(1)=k-2-2>0,而函数f(x)在[1,+∞)?是增函数,
∴不等式knSn>bn恒成立,
即当k>4时,不等式knSn>bn对于一切的n∈N*恒成立?…(16分)
解析分析:(1)由f(x)+f(1-x)=+=+=1,能得到f()+f()=1.由此规律求值即可(2)由an=f(0)+++…++f(1)(n∈N*),知+…+f()+f(0)(n∈N*),由倒序相加法能得到.(3)由,知,由(n+1)?2n,利用错位相减法能求出Sn=n?2n+1,要使得不等式knSn>4bn恒成立,即kn2-2n-2>0对于一切的n∈N*恒成立,由此能够证明当k>4时,不等式knSn>bn对于一切的n∈N*恒成立.
点评:本题考查数列、不等式知识,考查化归与转化、分类与整合的数学思想,培养学生的抽象概括能力、推理论证能力、运算求解能力和创新意识.解题时要注意倒序相加法、错位相减法的灵活运用.