设集合W由满足下列两个条件的数列{an}构成:①;②存在实数M,使an≤M.(n为正整数)(Ⅰ)在只有5项的有限数列{an}、{bn}中,其中a1=1,a2=2,a3

发布时间:2020-08-01 03:01:54

设集合W由满足下列两个条件的数列{an}构成:①;②存在实数M,使an≤M.(n为正整数)
(Ⅰ)在只有5项的有限数列{an}、{bn}中,其中a1=1,a2=2,a3=3,a4=4,a5=5;b1=1,b2=4,b3=5,b4=4,b5=1;试判断数列{an}、{bn}是否为集合W中的元素;
(Ⅱ)设{cn}是各项为正数的等比数列,Sn是其前n项和,,,试证明{Sn}∈W,并写出M的取值范围;
(Ⅲ)设数列{dn}∈W,对于满足条件的M的最小值M0,都有dn≠M0(n∈N*).
求证:数列{dn}单调递增.

网友回答

解:(Ⅰ)对于数列{an},取=a2,显然不满足集合W的条件①,故{an}不是集合W中的元素.(2分)
对于数列{bn},当n?{1,2,3,4,5}时,
不仅有,,,
而且有bn≤5,显然满足集合W的条件①②,故{bn}是集合W中的元素.(4分)
(Ⅱ)∵{cn}是各项为正数的等比数列,Sn是其前n项和,,,设其公比为q>0,
∴,整理得,6q2-q-1=0
∴q=,∴(7分)
对于“n∈N*,有,且Sn<2,
故{Sn}∈W,且M∈[2,+∞).(9分)
(Ⅲ)证明:(反证)若数列{dn}非单调递增,则一定存在正整数k,使dk≥dk+1 成立,
当n=m+1时,由得? dm+2<2dm+1-dm,
而dm+1-dm+2>dm+1-(2dm+1-dm)=dm-dm+1≥0,所以dm+1>dm+2 .
显然在d1,d2,…,dk这k项中一定存在一个最大值,不妨记为,
所以,从而.这与题设dn≠M0(n∈N*)相矛盾.
所以假设不成立,故命题得证.(14分)
解析分析:(Ⅰ)检验这2个数列中的各项是否满足①②2个条件.(Ⅱ){cn}是各项为正数的等比数列,求出公比和首项,得到通项公式,再计算其前n项和Sn,判断Sn是否满足①②2个条件.(Ⅲ)用反证法证明,若数列{dn}非单调递增,推出与题设矛盾,所以假设不对,命题得到证明.

点评:本题考查数列的函数特性,等比数列的性质,等比数列的前n项和公式,用反证法证明数学命题,属于中档题.
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