已知sn=1+12+13+…1n(n∈N*),设f(n)=s2n+1-sn+1,试确定实数m的取值范围,使得对于一切大于

已知sn=1+
1
2
+
1
3
+…
1
n
(n∈N*)
,设f(n)=s2n+1-sn+1,试确定实数m的取值范围,使得对于一切大于1的正整数n,不等式f(n)>[logm(m−1)]2
11
20
[log(m−1)m]2
恒成立.
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龙哮2006 幼苗

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解题思路:根据定义,表示出f(n)=s2n+1-sn+1,从而函数f(n)为增函数,故可求函数的最小值.要使对于一切大于1的正整数n,不等式f(n)>[logm(m−1)]2
11
20
[log(m−1)m]2
恒成立.所以只要
9
20
[logm(m−1)]2
11
20
[log(m−1)m]2
成立即可.利用换元法可求相应参数的范围.

由题意,f(n)=s2n+1-sn+1=[1/n+2+
1
n+3+…+
1
2n+1(n∈N*)
∵函数f(n)为增函数,∴f(n)min=f(2)=
9
20]
要使对于一切大于1的正整数n,不等式f(n)>[logm(m−1)]2−
11
20[log(m−1)m]2恒成立.
所以只要
9
20>[logm(m−1)]2−
11
20[log(m−1)m]2成立即可.


m>0.m≠1
m−1>0,m−1≠1得m>1且m≠2
此时设[logm(m-1)]2=t,则t>0
于是


9
20>t−
11
20
t>0,解得0<t<1
由此得0<[logm(m-1)]2<1
解得m>
1+
5
2且m≠2

点评:
本题考点: 函数恒成立问题;数列的函数特性.

考点点评: 本题的考点是函数恒成立问题.主要考查利用最值法解决恒成立问题,关键是利用函数的单调性求函数的最小值,考查不等式的求解,考查学生计算能力.

1年前

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