题目列表(包括答案和解析)
已知数列
是各项均不为0的等差数列,公差为d,
为其前n项和,且满足
,
.数列
满足
,
,
为数列
的前n项和.
(1)求数列
的通项公式
和数列
的前n项和
;
(2)若对任意的
,不等式
恒成立,求实数
的取值范围;
(3)是否存在正整数![]()
,使得
成等比数列?若存在,求出所有
的值;若不存在,请说明理由.
【解析】第一问利用在
中,令n=1,n=2,
得
即
解得
,,
[
又
时,
满足
,![]()
,
![]()
第二问,①当n为偶数时,要使不等式
恒成立,即需不等式
恒成立.
,等号在n=2时取得.
此时
需满足
.
②当n为奇数时,要使不等式
恒成立,即需不等式
恒成立.
是随n的增大而增大, n=1时
取得最小值-6.
此时
需满足
.
第三问
,
若
成等比数列,则
,
即. ![]()
由
,可得
,即
,
. ![]()
(1)(法一)在
中,令n=1,n=2,
得
即
解得
,,
[
又
时,
满足
,![]()
,
.
(2)①当n为偶数时,要使不等式
恒成立,即需不等式
恒成立.
,等号在n=2时取得.
此时
需满足
.
②当n为奇数时,要使不等式
恒成立,即需不等式
恒成立.
是随n的增大而增大, n=1时
取得最小值-6.
此时
需满足
.
综合①、②可得
的取值范围是
.
(3)
,
若
成等比数列,则
,
即. ![]()
由
,可得
,即
,
. ![]()
又
,且m>1,所以m=2,此时n=12.
因此,当且仅当m=2,
n=12时,数列
中的
成等比数列
设A是如下形式的2行3列的数表,
|
a |
b |
c |
|
d |
e |
f |
满足性质P:a,b,c,d,e,f
,且a+b+c+d+e+f=0
记
为A的第i行各数之和(i=1,2),
为A的第j列各数之和(j=1,2,3)记
为
中的最小值。
(1)对如下表A,求
的值
|
1 |
1 |
-0.8 |
|
0.1 |
-0.3 |
-1 |
(2)设数表A形如
|
1 |
1 |
-1-2d |
|
d |
d |
-1 |
其中
,求
的最大值
(3)对所有满足性质P的2行3列的数表A,求
的最大值。
【解析】(1)因为
,
,所以![]()
(2)
,![]()
因为
,所以
,![]()
所以![]()
当d=0时,
取得最大值1
(3)任给满足性质P的数表A(如图所示)
|
a |
b |
c |
|
d |
e |
f |
任意改变A的行次序或列次序,或把A中的每个数换成它的相反数,所得数表
仍满足性质P,并且
,因此,不妨设
,
,![]()
由
得定义知,
,
,
,
从而![]()
![]()
所以,
,由(2)知,存在满足性质P的数表A使
,故
的最大值为1
【考点定位】此题作为压轴题难度较大,考查学生分析问题解决问题的能力,考查学生严谨的逻辑思维能力
设A是由m×n个实数组成的m行n列的数表,满足:每个数的绝对值不大于1,且所有数的和为零,记s(m,n)为所有这样的数表构成的集合。
对于A∈S(m,n),记ri(A)为A的第ⅰ行各数之和(1≤ⅰ≤m),Cj(A)为A的第j列各数之和(1≤j≤n):
记K(A)为∣r1(A)∣,∣R2(A)∣,…,∣Rm(A)∣,∣C1(A)∣,∣C2(A)∣,…,∣Cn(A)∣中的最小值。
(1) 对如下数表A,求K(A)的值;
|
1 |
1 |
-0.8 |
|
0.1 |
-0.3 |
-1 |
(2)设数表A∈S(2,3)形如
|
1 |
1 |
c |
|
a |
b |
-1 |
求K(A)的最大值;
(3)给定正整数t,对于所有的A∈S(2,2t+1),求K(A)的最大值。
【解析】(1)因为
,![]()
所以![]()
(2) 不妨设
.由题意得
.又因为
,所以
,
于是
,
,
![]()
所以
,当
,且
时,
取得最大值1。
(3)对于给定的正整数t,任给数表
如下,
|
|
|
… |
|
|
|
|
… |
|
任意改变A的行次序或列次序,或把A中的每一个数换成它的相反数,所得数表
,并且
,因此,不妨设
,
且![]()
。
由
得定义知,
,![]()
![]()
又因为![]()
所以![]()
![]()
![]()
所以,![]()
对数表
:
|
1 |
1 |
… |
1 |
|
… |
|
|
|
|
… |
|
-1 |
… |
-1 |
则
且
,
综上,对于所有的
,
的最大值为![]()
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