解题思路:(1)把点P代入直线方程,可得an+1-an=1进而判断数列{an}是以1为首项,1为公差的等差数列数列{an}的通项公式可得.
(2)分别表示出f(n)和f(n+1),通过f(n+1)-f(n)>0判断f(n)单调递增,故f(n)的最小值是
f(2)=
7
12
(3)把(1)中的an代入求得bn,进而求得
S
n
−
S
n−1
=
1
n
(n≥2)
最后(n-1)Sn-1-(n-2)Sn-2=nSn-n=n(Sn-1),判断存在关于n的整式g(x)=n.
(1)由点P(an,an+1)在直线x-y+1=0上,
即an+1-an=1,且a1=1,数列{an}是以1为首项,
1为公差的等差数列an=1+(n-1)•1=n(n≥2),
a1=1同样满足,所以an=n
(2)f(n)=
1
n+1+
1
n+2+…+
1
2n
f(n+1)=
1
n+2+
1
n+3+…+
1
2n+2
f(n+1)−f(n)=
1
2n+1+
1
2n+2−
1
n+1>
1
2n+2
1
2n+2−
1
n+1=0
所以f(n)是单调递增,故f(n)的最小值是f(2)=
7
12
(3)bn=
1
n,可得Sn=1+
1
2+
1
3++
1
n,
Sn−Sn−1=
1
n(n≥2)
∴nSn-(n-1)Sn-1=Sn-1+1,
∴(n-1)Sn-1-(n-2)Sn-2=Sn-2+1
…
2S2-S1=S1+1
∴nSn-S1=S1+S2+S3+…+Sn-1+n-1
∴S1+S2+S3+…+Sn-1=nSn-n=n(Sn-1),n≥2
∴g(n)=n
故存在关于n的整式g(x)=n,
使得对于一切不小于2的自然数n恒成立.
点评:
本题考点: 等差数列的通项公式;函数的最值及其几何意义;函数恒成立问题.
考点点评: 本题主要考查了等差数列的通项公式.即数列与不等式相结合的问题考查,考查了学生综合思维能力.