Question

(本小題滿分14分)

已知為實數，數列滿足,當時，

(1)當時，求數列的前100項的和；

(2)證明：對于數列，一定存在，使；

(3)令,當時，求證：

 

Answer 1

【答案】

(1)

.

(2)證明：見解析；

(3)   

【解析】(1)解本小題的關鍵是確定當a=100時，由題意知數列的前34項成首項為100，公差為-3的等差數列，從第35項開始，奇數項均為3，偶數項均為1.

(2)本小題易采用數學歸納法進行證明.再由n=k+1時成立時，一定要用上n=k時的歸納假設，否則證明無效.

(3)先由,再求出.

從而

然后再討論n是奇數和n是偶數兩種情況進行證明.

解：(1)當a=100時，由題意知數列的前34項成首項為100，公差為-3的等差數列，從第35項開始，奇數項均為3，偶數項均為1，從而

………………(3分)

.………………(5分)

(2)證明：①若0<a₁≤3,則題意成立…………………(6分)

②若a₁>3此時數列的前若干項滿足a_n-a_n-1=3,即a_n=a₁-3(n-1).

設,則當n=k+1時，

從而此時命題成立……(8分)

③若a₁≤0，由題意得a₂=4-a₁>3，則有②的結論知此時命題也成立．

綜上所述，原命題成立……………(9分)

(3)當2<a<3時，因為

所以  ……………(10分)

因為b_n>0，所以只要證明當n≥3時不等式成立即可．而

………………………………(12分)

①當n=2k(k∈N^*且k≥2)時，

…（13分）

②當n=2k-l(k∈N^*且k≥2)時，出于b_n>0，所以

綜上所述，原不等式成立………(14分)