内容正文:
第4章 《数列》中的不等式问题
一、典型题型 1
题型1 数列不等式恒成立问题 3
题型2 数列不等式能成立(有解)问题 7
一.典型例题
题型1 数列不等式恒成立问题
反思领悟:
例1(多选题) 已知数列满足,,前n项和为,则( )
A. B. C. D.
【答案】BCD
【分析】根据首项判断A,由递推关系式可推出数列为递减数列,据此放缩后可判断D,再由放缩可得,据此可判断BC.
【详解】由知,A错;
∵,,∴,,∴,
时,;
时,,D对;
,∴,
∴,∴,∴,∴;
,∴,
∴,∴,∴
时,,,B对.
,C对.
故选:BCD
例2 公差不为0的等差数列中,前n项和为,若,且,,成等比数列,数列的前n项和为,若对任意,均成立,则实数t的取值范围是______.
【答案】
【分析】设公差为,运用等比中项和等差数列的求和公式,解方程可得,进而得到的通项公式和求和公式,然后可得,利用裂项相消法求出,再结合题意即可求解
【详解】设等差数列的公差为,
因为,,成等比数列,所以即,
由解得,所以,,
所以,
,
因为对任意,均成立,所以,
故实数t的取值范围是,
故答案为:
例3 已知为数列的前项和,,为数列的前项和,.
(1)求数列的通项公式;
(2)若对任意恒成立,求正实数的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)根据与的关系求解数列的通项公式即可;
(2)由得,按照列项求和法,再根据含参不等式求解正实数的取值范围即可.
【详解】(1)解:由题意,对任意,有①
当时,,可得,,所以
当时,②
①-②得:
所以,即
所以,对任意,数列是以1为首项,以2为公比的等比数列
所以
(2)解:因为
所以
所以
可以看出,随着的增大而增大,所以,且对任意,
所以恒成立,有,
所以,所以
题型2 数列不等式能成立(有解)问题
反思领悟:
例1(多选题) 已知正项数列,对任意的正整数m、n都有,则下列结论可能成立的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】ABC选项,可以通过令,从而得到矛盾,对于D,可通过特例判断其有可能成立.
【详解】对于A,可取,此时,所以,与为正项数列矛盾,舍去;
对于C,可取,此时,所以,与为正项数列矛盾,舍去;
对于B,可取,则,
所以,即,
故累加后可得,整理得到,
时,也符合该式,从而.
此时
,
故成立,
若成立,