已知a>0且a≠1,数列{an}是首项为a,公比也为a的等比数列,设bn=an•lgan,问是否存在a,对任意自然数n∈

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  • 解题思路:由{an}是首项为a,公比为a的等比数列,知

    a

    n

    a

    n

    ,bn=an•lgan=nanlga,故

    b

    n+1

    b

    n

    a

    n

    [(n+1)a−n]lga

    .当a>1时,lga>0,an>0,(n+1)a-n>(n+1)-n>0,

    b

    n

    b

    n+1

    (n∈

    N

    *

    )

    ;当0<a<1时,lga<0,当

    a<

    n

    n+1

    (n∈N*)时,bn<bn+1(n∈N*),当n∈N*时,n+1≤2n,由此能导出当a的取值为(0,[1/2])∪(1,+∞)时,使得数列{bn}中的任一项都小于它后面各项.

    ∵{an}是首项为a,公比为a的等比数列,

    ∴an=an,bn=an•lgan=nanlga,

    ∴bn+1=(n+1)an+1 lga,

    ∴bn+1−bn=an[(n+1)a−n]lga.

    (1)当a>1时,lga>0,an>0,(n+1)a-n>(n+1)-n>0,

    ∴bn<bn+1(n∈N*).

    (2)当0<a<1时,lga<0,

    当且仅当(n+1)a-n<0(n∈N*)时,

    bn<bn+1(n∈N*),

    即当a<

    n

    n+1(n∈N*)时,bn<bn+1(n∈N*),

    而当n∈N*时,n+1≤2n,即[n/n+1≥

    1

    2],

    ∴只要取a<

    1

    2.

    综上所述,当a的取值为(0,[1/2])∪(1,+∞)时,

    使得数列{bn}中的任一项都小于它后面各项.

    点评:

    本题考点: 数列与不等式的综合;数列的函数特性;等比数列的通项公式.

    考点点评: 本题考查数列与不等式的综合应用,考查运算求解能力,推理论证能力;考查化归与转化思想.对数学思维的要求比较高,有一定的探索性.综合性强,难度大,是高考的重点.解题时要认真审题,仔细解答.