解答题在数列,其中c≠0.
(Ⅰ)求通项公式;
(Ⅱ)若对一切k∈N*有,求c的取值范围.
网友回答
解:(1)∵数列,其中c≠0.
∴a1=1,
a2=ca1+c2?3=(22-1)c2+c,
a3=ca2+c3?5=(32-1)c3+c2,
由此猜测an=(n2-1)cn+cn-1,
下用数学归纳法证明.
①当n=1时,等式成立;
②假设当n=k时,等式成立,即ak=(k2-1)ck+ck-1,…(6分)
则当n=k+1时,ak+1=cak+ck+1(2k+1)=c[(k2-1)ck+ck-1]+ck+1(2k+1)
=(k2+2k)ck+1+ck=[(k+1)2-1]ck+1+ck,…(7分)
综上,an=(n2-1)cn+cn-1对任何n∈N*都成立.…(8分)
(3)由a2k>a2k-1,得[(2k)2-1]c2k+c2k-1>[(2k-1)2-1]c2k-1+c2k-2,…(9分)
因c2k-2>0,所以(4k2-1)c2-(4k2-4k-1)c-1>0.
解此不等式得:对一切k∈N*,有c>ck或c<c,
其中ck=,
=.(10分)
∴,
又由<=4k2+1,
知ck<=,…(11分)
因此由c>ck对一切k∈N*成立得c≥1.…(12分)
∵=<0,
∴单调递增,故≥对一切k∈N*成立,
因此由c<对一切k∈N*成立得c<=-.…(13分)
从而c的取值范围为(-∞,-)∪[1,+∞).…(14分).解析分析:(1)由数列,其中c≠0.求得a1=1,a2=ca1+c2?3=3c2+c,a3=ca2+c3?5=8c3+c2,由此猜测an=(n2-1)cn+cn-1,进而用数学归纳法证明.(2)把(1)中求得的an代入,整理得(4k2-1)c2-(4k2-4k-1)c-1>0,设(4k2-1)c2-(4k2-4k-1)c-1=0的两个根分别表示ck和c,根据ck<=,得c≥1;再根据判断出单调递增知≥对一切k∈N*成立,求得c<-.最后综合