解答题已知函数f(x)=x2+m,其中m∈R,定义数列{an}如下:a1=0,an+1

发布时间:2020-07-09 01:53:46

解答题已知函数f(x)=x2+m,其中m∈R,定义数列{an}如下:a1=0,an+1=f(an),n∈N*.
(1)当m=1时,求a2,a3,a4的值;
(2)是否存在实数m,使a2,a3,a4构成公差不为0的等差数列?若存在,求出实数m的值,并求出等差数列的公差;若不存在,请说明理由.
(3)若正数数列{bn}满足:b1=1,(n∈N*),Sn为数列{bn}的前n项和,求使Sn>2010成立的最小正整数n的值.

网友回答

解:(1)m=1时,f(x)=x2+1,因为a1=0,
所以a2=f(a1)=f(0)=1,a3=f(a2)=2,a4=f(a3)=5;((3分),每求对一项得1分)
(2)f(x)=x2+m,则a2=m,a3=m2+m,a4=(m2+m)2+m=m4+2m3+m2+m,(5分)
如果a2,a3,a4成等差数列,
则m2+m-m=(m4+2m3+m2+m)-(m2+m),m4+2m3-m2=0,(6分)
若m=0,则a2=a3=a4=0,不合题意,
故m≠0.所以,m2+2m-1=0,所以.(8分)
当时,公差d=a3-a2=m2+m-m=m2=,(9分)
当时,公差;(10分)
(3)b1=1,bn+1=2(bn+m)-2m=2bn,(12分)
所以{bn}是首项为1,公比为2的等比数列,
则Sn=2n-1>2010,即2n>2011,解得n>10.(15分)
所以,使Sn>2010成立的最小正整数n的值为11.(16分)解析分析:(1)令m=1,代入确定出f(x)的解析式,由a1=0,an+1=f(an),令n=2即可求出a2的值,然后由a2的值,an+1=f(an),令n=3即可求出a3的值,同理得到a4的值;(2)由(1)的方法分别表示出a2,a3及a4,根据等差数列的性质列出关于m的方程,根据m=0得到三项都为0,不合题意,故当m不等于0,所以当m不为0时,方程两边除以m,得到关于m的一元二次方程,求出方程的解即可得到m的值,确定出三项的值,用后一项减去前一项即可求出对应的公差d的值;(3)由b1=1,(n∈N*),根据f(x)的解析式,求出bn+1与bn的关系式,从而确定出正数数列{bn}是以1为首相,2为公比的等比数列,根据等比数列的前n项和公式表示出Sn,代入不等式中即可求出正整数n的最小值.点评:此题考查了数列的递推式,等比数列的前n项和及确定方法,以及等差数列的性质.学生求m时注意把m=0这种情况舍去.
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