设对于任意的实数x,y,函数f(x),g(x)满足f(x+1)=[1/3]f(x),且f(0)=3,g(x+y)=g(x

设对于任意的实数x,y,函数f(x),g(x)满足f(x+1)=[1/3]f(x),且f(0)=3,g(x+y)=g(x)+2y,g(3)=13,
n∈R+
(Ⅰ)求数列{f(n)}和{g(n)}的通项公式;
(Ⅱ)设Cn=g[[n/2]f(n)],求数列{Cn}的前项和Sn
(Ⅲ)设F(n)=Sn-3n,存在整数m和M,使得对任意正整数n不等式m<F(n)<M恒成立,求M-m的最小值.
我要去火星 1年前 已收到1个回答 举报

pzivcium 幼苗

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解题思路:(Ⅰ)由题意可得:取x=n,得f(n+1)=[1/3]f(n),故数列{f(n)}等比数列,取x=n,y=1,得g(n+1)-g(n)=2,故数列{g(n)}是等差数列,进而得到答案.
(Ⅱ)由题意可得:Cn=n(
1
3
)
n−1
+3
,然后利用错位相减的方法求出数列的前n项和为Sn
9
4
+3n−
2n+3
4
(
1
3
)
n−1

(Ⅲ)因为F(n)=Sn-3n,所以F(n)=Sn
9
4
2n+3
4
(
1
3
)
n−1
,利用增函数的定义判断出数列是增数列,所以F(n)的最小值为F(1)=1.由极限的思想可得F(n)<[9/4],所以1≤F(n)<[9/4].因此当m<1且M≥[9/4]时,不等式m<F(n)<M恒成立,进而得到答案.

(Ⅰ)由题意可得:取x=n,得f(n+1)=[1/3]f(n),取x=0,f(1)=[1/3]f(0)=1
故数列{f(n)}是首项是1,公比为[1/3]的等比数列,所以f(n)=(
1
3)n−1.
取x=n,y=1,得g(n+1)=g(n)+2(n∈N),即g(n+1)-g(n)=2,
故数列{g(n)}是公差为2的等差数列,又g(5)=13,
所以g(n)=2n+3.
(Ⅱ)由题意可得:Cn=g[[n/2]f(n)]=n(
1
3)n−1+3,
所以Sn;=1+2×[1/3]+3×([1/3])2+…+n×([1/3])n-1+3n…①
[1/3]Sn=[1/3]+2×([1/3])2+3×([1/3])3+…+n×([1/3])n+n…②,
所以①-②可得:
[2/3Sn=1+
1
3]+([1/3])2+([1/3])3+…+([1/3])n-1-n×([1/3])n+2n=
3
2[1−(
1
3)n]−n(
1
3)n+2n,
所以Sn=
9
4+3n−
2n+3
4(
1
3)n−1.
所以数列{Cn}的前项和Sn=

点评:
本题考点: 数列与函数的综合;数列与不等式的综合.

考点点评: 解决此类问题的关键是利用函数的赋值法求出数列的通项公式,数列掌握数列求出的方法以及求数列和的最值的方法,此题是数列与函数与不等式的综合题型属于难题.

1年前

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