(本题满分18分)
本题共有3个小题,第1小题满分4分,第2小题满分6分,第3小题满分8分。
已知数列与满足,。
(1)若,且,求的通项公式;
(2)设的第项是最大项,即(),求证:的第项是最大项;
(3)设,(),求的取值范围,使得对任意, , ,且 。
(1)由,得,所以是首项为,公差为的等差数列,故的通项公式为,。
(2)由,得,所以为常数列,,即。因为,,所以,即,故的第项是最大项。
(3)因为,所以,
当时,
。
当时,,符合上式,当时,,符合上式;所以。因为,且对任意,,故。特别地,,于是。
此时对任意,。
当时,,,由指数函数的单调性知,的最大值为,最小值为。由题意,的最大值及最小值分别为及,由及,解得。
综上所述,的取值范围为。
本题主要考查数列综合。
(1)由由,得,因此数列为等差数列,用等差数列的通项公式写出的通项公式;
(2)由,得,所以为常数列,得出。由()推出,从而证得的第项是最大项。
(3)先求出关于的表达式,分别讨论和,根据单调性求出其最值,根据题意的最值在上,即可得到的取值范围。