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数列求通项+离散数列单调性判断

时间:2020-07-10 22:28:52      阅读:61      评论:0      收藏:0      [点我收藏+]

设数列\(\{a_n\}\)的前\(n\)项和为\(S_n\)

已知对于任意正整数\(n\),都有\(a_n+S_n=n+3\)

若存在正整数\(n_0\),使得\((6-n_0)(1-a_{n_0})\ge \frac{m^2}{4}\),求实数\(m\)的取值范围

解答:

\[a_1+S_1=1+3 \]

\[a_1=2 \]

\[a_n+S_n=n+3 \]

\[a_{n-1}+S_{n-1}=n+2 \]

联立得到

\[a_n=\frac{1}{2}a_{n-1}+\frac{1}{2} \]

\[a_n-1=\frac{1}{2}(a_{n-1}-1) \]

\(\{b_n\}=\{a_n-1\}\)

\[b_n=\frac{1}{2}b_n-1,b_1=1 \]

推出

\[a_n=\frac{1}{2^{n-1}}+1 \]

所以

\[(6-n)(1-\frac{1}{2^{n-1}}-1)\ge \frac{m^2}{4} \]

\[\frac{n-6}{2^{n-1}}\ge \frac{m^2}{4} \]

\(f(n)=\frac{n-6}{2^{n-1}}\)

因为\(f(n)\)是离散数列

\[f(n+1)-f(n)=\frac{7-n}{2^n} \]

\(7-n>0\)\(f(n)\)递增,\(7-n<0\)时递减,所以\(f(n)\)最大值为\(f(7)=f(8)=\frac{1}{64}\)

\[\frac{1}{64}\ge \frac{m^2}{4} \]

所以\(m\in [-\frac{1}{4},\frac{1}{4}]\)

数列求通项+离散数列单调性判断

原文:https://www.cnblogs.com/knife-rose/p/13281440.html

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