Question

已知數列{a_n}，且x＝是函數f(x)＝a_n－1x³－3[(t＋1)a_n－a_n＋1] x＋1(n≥2)的一個極值點．數列{a_n}中a₁＝t，a₂＝t²(t＞0且t≠1) ．

（1）求數列{a_n}的通項公式；

（2）記b_n＝2(1－)，當t＝2時，數列{b_n}的前n項和為S_n，求使S_n＞2010的n的最小值；

（3）若c_n＝，證明：( n∈N^﹡)．

 

Answer 1

【答案】

解：（1）f ′(x)＝3an－1x2－3[(t＋1)an－an＋1]，

所以f ′()＝3an－1t－3[(t＋1)an－an＋1]＝0．

整理得：an＋1－an＝t(an－an－1) ．…………………………………………2分

當 t＝1時，{an－an－1}是常數列，得；

當 t≠1時{an－an－1}是以 a2－a1＝t2－t為首項， t為公比的等比數列，

所以 an－an－1＝(t2－t)·t n－2＝(t－1)·t n－1．

方法一：由上式得

(an－an－1)＋(an－1－an－2)＋…＋(a2－a1)＝(t－1)(tn－1＋tn－2＋…＋t)，

即 an－a1＝(t－1)·＝tn－t，

所以 an＝tn(n≥2) ．

        又，當t＝1時上式仍然成立，故 an＝tn(n∈N﹡) ．………………………4分

        方法二：由上式得： an－tn＝an－1－tn－1，

所以{an－tn}是常數列，an－tn＝a1－t＝0 an＝tn(n≥2) ．

又，當t＝1時上式仍然成立，故 an＝tn(n∈N﹡) ．

（2）當t＝2， bn＝＝2－．

∴Sn＝2n－(1＋＋＋…＋)＝2n－

＝2n－2(1－)＝2n－2＋2·

由Sn＞2010，得

2n－2＋2()n＞2010， n＋()n＞1006，

當n≤1005時， n＋()n＜1006，

當 n≥1006時， n＋()n＞1006，

因此 n的最小值為1006．………………………………………………8分

（3）cn＝且c1＝，所以

．

因為＝＝

＝≥，

所以＝．

            從而原命題得證．…………………………………………………………14分

【解析】略