Question

已知函數(shù)f（x）=log₂x，若2，f（a₁），f（a₂），f（a₃），…，f（a_n），2n+4，…，（n∈N^*）成等差數(shù)列．
（1）求數(shù)列{a_n}（n∈N^*）的通項公式；
（2）設(shè)g（k）是不等式log₂x+log₂（3）≥2k+3（k∈N^*）整數(shù)解的個數(shù)，求g（k）；
（3）記數(shù)列的前n項和為S_n，是否存在正數(shù)λ，對任意正整數(shù)n，k，使S_n-λ＜λ²恒成立？若存在，求λ的取值范圍；若不存在，說明理由．

Answer 1

【答案】分析：（1）由題設(shè)知f（a_n）=2n+2，所以log₂a_n=2n+2，由此能夠求出數(shù)列{a_n}（n∈N^*）的通項公式．
（2）由log₂x+log₂（3）≥2k+3（k∈N^*），知，所以x∈[2^k+1，2^k+2]，由此能求出g（k）．
（3）由題意，S_n=1-，=2^k+1．由恒成立，S_n＞0，λ＞0，知當S_n取最大值，取最小值時，S_n-λ取到最大值．由此入手能夠求出λ的取值范圍．
解答：解：（1）∵2，f（a₁），f（a₂），f（a₃），…，f（a_n），2n+4，…，（n∈N^*）成等差數(shù)列，
∴f（a_n）=2n+2，
∴l(xiāng)og₂a_n=2n+2，…（2分）
∴．…（4分）
（2）∵log₂x+log₂（3）≥2k+3（k∈N^*），
∴，
∴，
∴x²-3•2^k+1x+2•2^2k+2≤0，
∴（x-2^k+1）（x-2^k+2）≤0，
∴x∈[2^k+1，2^k+2]，…（8分）
其中整數(shù)個數(shù)g（k）=2^k+1+1．…（10分）
（3）由題意，=1-，=2^k+1．…（12分）
又恒成立，S_n＞0，λ＞0，
所以當S_n取最大值，取最小值時，S_n-λ取到最大值．…（14分）
又S_n＜1，，所以1-4λ≤λ²，…（16分）
解得．…（18分）
點評：本題考查數(shù)列、不等式知識，考查化歸與轉(zhuǎn)化、分類與整合的數(shù)學思想，培養(yǎng)學生的抽象概括能力、推理論證能力、運算求解能力和創(chuàng)新意識．有一定的探索性，對數(shù)學思維能力要求較高，是高考的重點．解題時要認真審題，仔細解答．