Question

【題目】對于數(shù)列、，把和叫做數(shù)列與的前項泛和，記作為.已知數(shù)列的前項和為，且.

（1）求數(shù)列的通項公式；

（2）數(shù)列與數(shù)列的前項的泛和為，且恒成立，求實數(shù)的取值范圍；

（3）從數(shù)列的前項中，任取項從小到大依次排列，得到數(shù)列、、、；再將余下的項從大到小依次排列，得到數(shù)列、、、.求數(shù)列與數(shù)列的前項的泛和

Answer 1

【答案】（1）；（2）；（3）.

【解析】

（1）當時，求得，當時，可得，由此判斷數(shù)列為等比數(shù)列，進而求得通項；

（2）易知，中偶數(shù)項為，奇數(shù)項為（為奇數(shù)），則可分及兩種情況，可得與的不等關系，再利用數(shù)列的性質求解；

（3）解決該小問的關鍵是分析出滿足，進而問題轉化為求數(shù)列的前項和，再利用錯位相減法即可求解．

（1）當時，；

當時，由①，可得②，

①②得，，數(shù)列是以為首項，為公比的等比數(shù)列，；

（2）當為偶數(shù)時，即當時，

，

故對任意的，都成立，即對任意的恒成立，

易知，當時，，故；

當為奇數(shù)時，即當時，

，

故對任意的，恒成立，即對任意的恒成立.

易知，當時，，故.

綜上所述，實數(shù)的取值范圍是；

（3）易知，數(shù)列的前項中，奇偶項各一半，且奇數(shù)項為負，偶數(shù)項為正，

設數(shù)列中任取了個偶數(shù)項，個奇數(shù)項，則數(shù)列中必然是個奇數(shù)項，個偶數(shù)項，

又數(shù)列由小到大排列，數(shù)列由大到小排列，則必有，即.

，③

由③得，，④

由③④得，，

因此，.