(本小题满分12分)已知数列,与函数,,满足条件:,.(I)若,,,存在,求的取值范围;(II)若函数为上的增函数,,,,证明对任意,(用表示).-数学

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(本小题满分12分)已知数列,与函数,,满足条件:,.(I)若,,,存在,求的取值范围;(II)若函数为上的增函数,,,,证明对任意,(用表示).-数学

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(本小题满分12分)已知数列与函数满足条件:.
(I)若存在,求的取值范围;
(II)若函数上的增函数,,证明对任意(用表示).
题型:解答题难度:中档来源:不详

答案

(I)-2<t<2且
(II)对任意的
解法一:由题设知,又已知,可得
 其首项为.于是

又liman存在,可得0<<1,所以-2<t<2且

解法二.由题设知tbn+1=2bn+1,且可得

可知,所以是首项为,公的等比数列.

 可知,若存在,则存在.于是可得0<<1,所以-1<t.
=2
解法三:由题设知tbn+1=2bn+1,即

于是有

②-①得

,所以是首项为b公比为的等比数列,于是

b2-b1)+2b.
存在,可得0<<1,所以-2<t<2且

说明:数列通项公式的求法和结果的表达形式均不唯一,其他过程和结果参照以标准.
(Ⅱ)证明:因为.
下面用数学归纳法证明.
(1)当n=1时,由f(x)为增函数,且<1,得
<1
<1

,结论成立.
(2)假设n=k时结论成立,即.由f(x)为增函数,得
<f进而得
f()即.
这就是说当n=k+1时,结论也成立.
根据(1)和(2)可知,对任意的.

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