【題目】設(shè)數(shù)列的前項(xiàng)和,已知.

1)求證:數(shù)列為等差數(shù)列,并求出其通項(xiàng)公式;

2)設(shè),又對(duì)一切恒成立,求實(shí)數(shù)的取值范圍;

3)已知為正整數(shù)且,數(shù)列共有項(xiàng),設(shè),又,求的所有可能取值.

【答案】1)證明見(jiàn)解析;;(2;(3;

【解析】

(1)當(dāng)時(shí),由所給的遞推關(guān)系式進(jìn)行作差變形證明后項(xiàng)與前項(xiàng)之差為常數(shù)即可證得數(shù)列為等差數(shù)列,進(jìn)一步可得數(shù)列的通項(xiàng)公式;

(2)結(jié)合(1)中的通項(xiàng)公式裂項(xiàng)求和,然后結(jié)合題意可確定實(shí)數(shù)的取值范圍;

(3)首先確定數(shù)列為等差數(shù)列,然后結(jié)合數(shù)列的單調(diào)性確定絕對(duì)值符號(hào)進(jìn)行求和,得到關(guān)于k的不等式,最后求解關(guān)于k的不等式即可確定實(shí)數(shù)的所有可能取值.

(1)當(dāng)時(shí),,

兩式作差得,

所以數(shù)列是公差為6的等差數(shù)列,

,

所以;

(2)由于,故.

,

顯然單調(diào)遞增,且,

, 所以.

(3),則是公差為的等差數(shù)列,

故當(dāng)時(shí),;

當(dāng)時(shí),,

設(shè)數(shù)列的前n項(xiàng)和為,于是:

,

注意到,則,題中的不等式即,

所以,

所以,的所有可取值為.

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