- 函数的周期性
- 共6029题
对于数列{an},若存在确定的自然数T>0,使得对任意的自然数n∈N*,都有:an+T=an成立,则称数列{an}是以T为周期的周期数列.
(1)记Sn=a1+a2+a3+…+an,若{an}满足an+2=an+1-an,且S2=1007,S3=2010,求证:数列{an}是以6为周期的周期数列,并求S2009;
(2)若{an}满足a1=p∈[0, ),且an+1=-2an2+2an,试判断{an}是否为周期数列,且说明理由;
(3)由(1)得数列{an},又设数列{bn},其中bn=an+2n+,问是否存在最小的自然数n(n∈N*),使得对一切自然数m≥n,都有bm>2009?请说明理由.
正确答案
(1)an+6=an+5-an-4=an+4-an+3-an-4=-an+3=-an+2+an+1=-(an+1-an)+an+1=an,
得T=6
所以,数列{an}是以6为周期的周期数列,
周期为任意正整数--(2分)
又由 ,
得a1=2,a2=1005,a3=1003,a4=-2,a5=-1005,a6=-1003S6=0,
且数列{an}是以6为周期的周期数列,
所以,S6n=0,
所以 S2009=S5=a3=1003--(3分)
(2)当p=0时,a1=a2=0,an+1=-2an2+2an=0,
即{an}是周期数列--(5分)
当p≠0,p∈(0,)时,
an+1=-2+2an═-2(an-
)2+
∈(0,
)
由已知a1=p∈[0, ),
且an+1=-2an2+2an,
可得a2∈[0,),
依此类推可得a_∈[0,)(n∈N*)
所以 an+1-an=-2an2+an=an(1-2an)>0,所以an+1>an
即数列{an}是递增数列,非周期数列;--(8分)
(3)由(1)知,S2=a1+a2=a1+1005=1007,
所以a1=2,a2=1005,a3=1003,a4=-2,a5=-1005,a6=-1003,
且数列{an}是周期为6的周期数列,
所以(an)max=1005(n∈N*),(an)min=-1005,
且 a6n+1=2,a6n+2=1003,a6n+3=1005,a6n+4=-2,
a6n+5=-1005,a6n+6=-1003,--(9分)
而当n≥12时,∈(0,
),
bn=an+2n+≥2n-1005+
>2009,
即2n≥2009+1005=30142n+≥1004,
得n≥1507,即 n≥1507时,
都有bn>2009;--(12分)
又b1506=a1506+2×1506+=2009+
>2009b1505=a1505+2×1505+
=2007+
<2009--(13分)
综上,存在最小的自然数n=1506,
对一切自然数m,当m≥n=1506,
都有bm>2009.--(14分)
已知数列{an},定义其倒均数是Vn=,n∈N*.
(1)若数列{an}倒均数是Vn=,求an;
(2)若等比数列{bn}的公比q=2,其倒均数为Vn,问是否存在正整数m,使得当n≥m(n∈N*)时,nVn<恒成立,若存在,求出m的最小值;若不存在,说明理由.
正确答案
(1)∵数列{an}倒均数是Vn=
∴=
∴+
+…+
=
当n≥2时,+
+…+
=
两式相减可得=
∴an=(n≥2)
∵n=1时,=
,∴a1=
也满足上式
∴an=;
(2)∵等比数列{bn}的公比q=2,∴{}是公比为
的等比数列,
∴等比数列{bn}的倒均数为Vn=
不等式nVn<,即
<
若b1<0,则不等式为2[1-()n]>
,∴n>4,因此此时存在正整数m,使得当n≥m(n∈N*)时,nVn<
恒成立,且m的最小值为4;
若b1>0,则不等式为2[1-(
1
2
)n]<,∴n<4,因此此时不存在正整数m,使得当n≥m(n∈N*)时,nVn<
恒成立.
已知f (x)=2sin(x+)cos(x+
)+2
cos2(x+
)-
.
(1)化简f (x)的解析式;
(2)若0≤θ≤π,求θ使函数f (x)为偶函数;
(3)在(2)成立的条件下,求满足f (x)=1,x∈[-π,π]的x的集合.
正确答案
(1)f(x)=sin(2x+θ)+2×
-
=sin(2x+θ)+cos(2x+θ)
=2sin(2x+θ+);
(2)要使f (x)为偶函数,则必有f(-x)=f(x),
∴2sin(-2x+θ+)=2sin(2x+θ+
),即-sin[2x-(θ+
)]=sin(2x+θ+
),
整理得:-sin2xcos(θ+)+cos2xsin(θ+
)=sin2xcos(θ+
)+cos2xsin(θ+
)
即2sin2xcos(θ+)=0对x∈R恒成立,
∴cos(θ+)=0,又0≤θ≤π,
则θ=;
(3)当θ=时,f(x)=2sin(2x+
)=2cos2x=1,
∴cos2x=,
∵x∈[-π,π],
∴x=±,
则x的集合为{x|x=±}.
已知函数f(x)=(x+5)(x+2),g(x)=x+1.
(1)若x>-1,求函数y=的最小值;
(2)若不等式f(x)>ag(x)在x∈[-2,2]上恒成立,求实数a的取值范围.
正确答案
(1)∵f(x)=(x+5)(x+2),g(x)=x+1,
∴y==
,
设x+1=t,∵x>-1,∴t>0
原式化为y==
=t+
+5≥2
+5=9
当且仅当t=,即t=2时取等号,
∴当x=1时y取最小值9. …(6分)
(2)f(x)>ag(x),即x2+(7-a)x+10-a>0,
设h(x)=x2+(7-a)x+10-a,
则不等式f(x)>ag(x)在x∈[-2,2]上恒成立等价于h(x)在x∈[-2,2]上恒大于0.
等价于或
或
解得0<a<9,
故a的取值范围为(0,9).…(12分)
已知函数f(x)=x2+(x≠0,a∈R)
(Ⅰ)判断f(x)的奇偶性(直接写出你的结论)
(Ⅱ)若f(x)在[2,+∞)是增函数,求实数a的范围.
正确答案
(1)当a=0时,f(x)为偶函数;
当a≠0时,f(x)为非奇非偶函数.
(2)f′(x)=2x-
依题意,f′(x)=2x-=
≥ 0在[2,+∞]上恒成立,
即a≤2x3在[2,+∞]上恒成立.
只需a≤(2x3)min
而x=2时,(2x3)min=16,故a≤16.
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