已知函數(shù)f(x)=logkx(k為常數(shù),k>0且k≠1),且數(shù)列{f(an)}是首項(xiàng)為4,公差為2的等差數(shù)列.
(Ⅰ)求證:數(shù)列{an}是等比數(shù)列;
(Ⅱ)若bn=an•f(an),當(dāng)k=
2
時,求數(shù)列{bn}的前n項(xiàng)和Sn
(Ⅲ)若cn=anlgan,問是否存在實(shí)數(shù)k,使得{cn}中的每一項(xiàng)恒小于它后面的項(xiàng)?若存在,求出k的范圍;若不存在,說明理由.
分析:(I)由已知可得f(an)=2n+2=logkan?an=k2n+2,利用定義可證
an+1
an
=k2
,從而可得數(shù)列an為等比數(shù)列
(II)當(dāng)k=
2
,由(I)可得bn=(2n+2)•k2n+2=(2n+2)•2n+1=(n+1)•2n+2,利用“乘公比錯位相減”求和
(III)由(I)可知cn=(2n+2)•k2n+2lgk,若使得{cn}中的每一項(xiàng)恒小于它后面的項(xiàng)?cn<cn+1?(n+1)lgk<(n+2)•k2•lgk對一切n∈N*成立,分①lgk>0②lgk<0討論求解.
解答:解:(Ⅰ)證明:由題意f(an)=4+(n-1)×2=2n+2,即logkan=2n+2,(1分)
∴an=k2n+2
an+1
an
=
k2(n+1)+2
k2n+2
=k2
.(2分)
∵常數(shù)k>0且k≠1,∴k2為非零常數(shù),
∴數(shù)列{an}是以k4為首項(xiàng),k2為公比的等比數(shù)列.(3分)

(II)解:由(1)知,bn=anf(an)=k2n+2•(2n+2),
當(dāng)k=
2
時,bn=(2n+2)•2n+1=(n+1)•2n+2.(4分)
∴Sn=2•23+3•24+4•25+…+(n+1)•2n+2,①2Sn=2•24+3•25+…+n•2n+2+(n+1)•2n+3.②(5分)
②-①,得Sn=-2•23-24-25--2n+2+(n+1)•2n+3=-23-(23+24+25+…+2n+2)+(n+1)•2n+3
Sn=-23-
23(1-2n)
1-2
+(n+1)•2n+3
=n•2n+3.(8分)

(III)解:由(1)知,cn=anlgan=(2n+2)•k2n+2lgk,要使cn<cn+1對一切n∈N*成立,
即(n+1)lgk<(n+2)•k2•lgk對一切n∈N*成立.(9分)
①當(dāng)k>1時,lgk>0,n+1<(n+2)k2對一切n∈N*恒成立;(10分)
②當(dāng)0<k<1時,lgk<0,n+1>(n+2)k2對一切n∈N*恒成立,只需k2<(
n+1
n+2
)min
,(11分)
n+1
n+2
=1-
1
n+2
單調(diào)遞增,
∴當(dāng)n=1時,(
n+1
n+2
)min=
2
3
.(12分)
k2
2
3
,且0<k<1,
0<k<
6
3
.(13分)
綜上所述,存在實(shí)數(shù)k∈(0,
6
3
)∪(1,+∞)
滿足條件.(14分)
點(diǎn)評:本題綜合考查數(shù)列的基本知識、方法和運(yùn)算能力,滲透了函數(shù)的知識,以及分類討論和化歸、轉(zhuǎn)化的思想方法、.錯位相減法是數(shù)列求和的一種重要方法,學(xué)習(xí)中要引起重視.
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已知函數(shù)f(x)=2x-2+ae-x(a∈R)
(1)若曲線y=f(x)在點(diǎn)(1,f(1))處的切線平行于x軸,求a的值;
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(2)證明:對任意x∈[1,+∞),lnx≥
2(x-1)
x+1
恒成立;
(3)對于函數(shù)f(x)圖象上的不同兩點(diǎn)A(x1,y1),B(x2,y2)(x1<x2),如果在函數(shù)f(x)圖象上存在點(diǎn)M(x0,y0)(其中x0∈(x1,x2))使得點(diǎn)M處的切線l∥AB,則稱直線AB存在“伴侶切線”.特別地,當(dāng)x0=
x1+x2
2
時,又稱直線AB存在“中值伴侶切線”.試問:當(dāng)x≥e時,對于函數(shù)f(x)圖象上不同兩點(diǎn)A、B,直線AB是否存在“中值伴侶切線”?證明你的結(jié)論.

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1
f(n)
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3
x
a
+
3
(a-1)
x
,a≠0且a≠1.
(1)試就實(shí)數(shù)a的不同取值,寫出該函數(shù)的單調(diào)增區(qū)間;
(2)已知當(dāng)x>0時,函數(shù)在(0,
6
)上單調(diào)遞減,在(
6
,+∞)上單調(diào)遞增,求a的值并寫出函數(shù)的解析式;
(3)記(2)中的函數(shù)圖象為曲線C,試問是否存在經(jīng)過原點(diǎn)的直線l,使得l為曲線C的對稱軸?若存在,求出直線l的方程;若不存在,請說明理由.

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