已知曲线C:f(x)=x2,C上的点A0,An的横坐标分别为1和an(n∈N*),且a1=5,数列{xn}满足,设区间Dn=[1,an](an>1),当x∈Dn时,曲线C上存在点Pn(xn,f(xn)),使得点Pn处的切线与直线A0An平行.
(1)证明:{logt(xn-1)+1}是等比数列;
(2)当Dn+1?Dn对一切n∈N*恒成立时,求t的取值范围;
(3)记数列{an}的前n项和为Sn,当时,试比较Sn与n+7的大小,并证明你的结论.
网友回答
解:(1)∵由线在点Pn的切线与直线AAn平行,
∴,即,
由xn+1=tf(xn+1-1)+1,得xn+1-1=t(xn-1)2,
∴logt(xn+1-1)=1+2logt(xn-1),
即logt(xn+1-1)+1=2[logt(xn-1)+1],
∴{logt(xn-1)+1}是首项为logt2+1,公比为2的等比数列.
(2)由(1)得logt(xn-1)+1=(logt2+1)?2n-1,
∴.
从而,
由Dn+1?Dn对一切n∈N*恒成立,
得an+1<an,
即,
∴0<2t<1,
即.
(3)当时,,
∴,
当n≤3时,2n-1≤n+1;
当n≥4时,2n-1>n+1,
∴当n≤3时,<n+7.
当n≥4时,Sn<
=
<n+7.
综上所述,对任意的n∈N*,都有Sn<n+7.
解析分析:(1)由线在点Pn的切线与直线AAn平行,知,由xn+1=tf(xn+1-1)+1,得xn+1-1=t(xn-1)2,由此能够证明{logt(xn-1)+1}是等比数列.(2)由logt(xn-1)+1=(logt2+1)?2n-1,得.从而,由Dn+1?Dn对一切n∈N*恒成立,得an+1<an,由此能求出t的取值范围.(3)当时,,所以,由此能够比较比较Sn与n+7的大小.
点评:本题考查数列与不等式的综合运用,解题时要认真审题,仔细解答,注意挖掘题设中的隐含条件,合理地进行等价转化.