数列中的存在性问题经典

合集下载

高考数学二轮复习数列中的存在性问题

n 答案：(1)an＝2n－1；Tn＝； 2n＋1 (2)m＝2，n＝12.
解析：(1)因为{an}是等差数列，由
(a1＋a2n－1)(2n－1) 2 an＝S2n－1＝＝ 2
1 1 (2n－1)an.又因为 an≠0，所以 an＝2n－1.由 bn＝＝＝ anan＋1 (2n－1)(2n＋1) 1 1 1 1 1 1 1 1 1 ( － ) ，所以 T － ) ＝ n ＝ (1 －＋－＋ … ＋ 2 2n－1 2n＋1 2 3 3 5 2n－1 2n＋1 n . 2n＋1
答案：不存在．
解析：∵p，q，r 成等差数列，∴p＋r＝2q.假设 ap－1，aq－1，ar －1 成等比数列，则(ap－1)(ar－1)＝(aq－1) ，即(2 －1)(2 －1)＝(2 －1) ，化简得 2p＋2r＝2× 2q.(*)又因为 p，q，r 成等差数列，因为 p≠r，所以 2p ＋2r>2 2p× 2r＝2× 2q，这与(*)式矛盾，故假设不成立．所以 ap－1，aq －1，ar－1 不是等比数列．
1 n m n (2)由(1)知，Tn＝ .所以 T1＝3，Tm＝，Tn＝ .若 T1， 2n＋1 2m＋1 2n＋1 m m 2 1 n n Tm，Tn 成等比数列，则( ) ＝3 ( )，即 2 ＝ . 2m＋1 2n＋1 4m ＋4m＋1 6n＋3
2 － 2 m ＋4m＋1 m 3 n 解法 1：由 2 ＝，可得n＝，所以－ 2 m 4m ＋4m＋1 6n＋3 2 2
答案：略．
解法 1 假设存在正整数 p，q，r(p<q<r)，ap，aq，ar 成等差数列，那么 2· 2 ＝2 ＋2 ，在等式两边同除以 2 ，得 2
q p r p q＋1－p

数列存在性问题的分析与解答教案

数列存在性问题的分析与解答教案1.问题呈现题目：已知正项数列{}n a 的前n 项和为n S ，且(2)4n n n a a S +=*()n ∈N . （1）求1a 的值及数列{}n a 的通项公式；（2）是否存在非零整数λ，使不等式112111(1)(1)(1)cos 2n n a a a a πλ+--⋅⋅-<L 一切*n ∈N 都成立？若存在，求出λ的值；若不存在，说明理由.2.分析与解答分析：第（1）问根据数列通项()12n n n a S S n -=-≥很容易求出；关键是第（2）问中根据第（1）问的结论2n a n =，可得11cos cos(1)(1)2n n a n ππ++=+=-，则可考虑分离参数λ，令n b =n b 的单调性以确定n b 的最值.最后，需要考虑n 为奇数和偶数进行分类讨论. 解（1）由(2)4n n n a a S +=. 当1n =时，1111(2)4a a a S +==，解得12a =或10a =（舍去）．当2n ≥时，由111(2)(2)44n n n n n n n a a a a a S S ---++=-=-22112()n n n n a a a a --⇒-=+， ∵0n a >，∴10n n a a -+≠，则12n n a a --=， ∴{}n a 是首项为2，公差为2的等差数列，故2n a n =．（2）由2n a n =，得11cos cos(1)(1)2n n a n ππ++=+=-，设n b =1(1)n n b λ+-<. 1n n b b +===1=>，∵0n b >，∴1n n b b +>，数列{}n b 单调递增.假设存在这样的实数λ，使得不等式1(1)n n b λ+-<对一切*n ∈N 都成立，则① 当n 为奇数时，得min 1()n b b λ<==；② 当n 为偶数时，得min 2()n b b λ-<==λ>.综上，(λ∈，由λ是非零整数，知存在1λ=±满足条件． 3.题后反思针对这类数列的存在性问题，往往需要进行分类参数并构造数列，判断数列的单调性可用比商法或作差法，题目中出现三角函数往往要考虑其周期性，涉及()1n -往往需要对n 为奇数和偶数进行分类讨论.。

数列中的存在性问题经典

专题：数列中的存在性问题一、单存在性变量解题思路：该类问题往往和恒成立问题伴随出现（否则就是一个方程有解问题，即零点问题），可以先假设存在，列出一个等式，通过化简，整理成关于任意性变量（一般为n ）的方程，然后n 的系数为0，构造方程，进而解出存在性变量，最后检验。

例1、已知数列{na }的前n 项和为n S =235n n +，在数列{n b }中，1b =8，164n nb b +-=0，问是否存在常数c 使得对任意n ，log n c na b +恒为常数M ，若存在求出常数c 和M ,若不存在说明理由.解析：假设存在常数c 使得对任意n ，log n c na b +恒为常数M ，∵n S =235n n+，∴当n =1时，则1a =1S =8，当n ≥2时，n a =1n n S S --=2235[3(1)5(1)]n n n n +--+-=62n +，当n =1适合， ∴n a =62n +，又∵164n n b b +-=0， ∴1n n b b +=164，∴数列{n b}是首项为8，公比为164的等比数列， ∴nb =118()64n -=962n -，则log n c n a b +=9662log 2n c n -++=62(96)log 2a n n ++-=6(1log 2)29log 2a a n -++，又∵对任意n ，log n c na b +恒为常数M ，∴6(1log 2)a -=0，解得c =2，∴M =29log 2a +=11，∴存在常数c =2使得对任意n ，log n c na b +恒为常数M =11.二、双存在型变量解题思路：先假设存在，根据题目条件，列出一个含有两个变量（一般至少都为正整数）的等式，即转化为一个数论中的双整数问题，然后分离变量。

如果可以分离常数，则利用数论中约数的知识列出所有可能情况，最后进行双检验，即对两个变量均进行条件检验；如果不可以分离常数，则利用分离出的变量所具有的隐含范围（如大于0）消元，进而构造一个不等式，解出另一个变量的范围，再列出求出的被压缩的范围里的所有整数值，分别求出对应的另一个存在性变量，最后进行检验。

微专题51数列中的存在性问题

微专题51 数列中的存在性问题例题：已知a n＝2n，是否存在正整数p，q，r(p<q<r)，使得a p，a q，a r成等差数列？并说明理由．变式1已知a n＝2n，是否存在三个互不相等正整数p，q，r，且p，q，r成等差数列，使得a p－1，a q－1，a r－1成等比数列？并说明理由．变式2已知a n＝n＋2，是否存在正整数p，q，r(p<q<r)，使得a p，a q，a r成等比数列？并说明理由．串讲1已知数列是各项均不为0的等差数列，S n为其前n项和，且满足a n2＝S2n－1，令b n＝1a n·a n＋1，数列{b n}的前n项和{b n}为T n.(1)求数列{a n}的通项公式及数列{b n}的前n项和T n；(2)是否存在正整数m，n(1<m<n)，使得T1，T m，T n成等比数列？若存在，求出所有的m，n的值，若不存在，请说明理由．串讲2已知数列{a n }与{b n }的前n 项和分别为A n 和B n ，且对任意n ∈N *，a n ＋1－a n ＝2(b n ＋1－b n )恒成立．(1)若A n ＝n 2，b 1＝2，求B n ； (2)若a 1＝2，b n＝2n ，是否存在两个互不相等的整数s ，t (1<s <t )，使A 1B 1，A s B s ，A t B t成等差数列？若存在，求出s ，t 的值；若不存在，请说明理由．(2018·无锡期末)已知数列{a n }满足⎝ ⎛⎭⎪⎫1－1a 1⎝ ⎛⎭⎪⎫1－1a 2…⎝ ⎛⎭⎪⎫1－1a n ＝1a n，n ∈N *，S n 是数列{a n }的前n 项和．(1)求数列{a n }的通项公式；(2)若a p ，30，S q 成等差数列，a p ，18，S q 成等比数列，求正整数p ，q 的值； (3)是否存在k ∈N *，使得a k a k ＋1＋16为数列{a n }中的项？若存在，求出所有满足条件的k 的值；若不存在，请说明理由．(2018·扬州期末)已知各项都是正数的数列{a n }的前n 项和为S n ，且2S n ＝a n 2＋a n ，数列{b n }满足b 1＝12，2b n ＋1＝b n ＋b n a n.(1)求数列{a n }，{b n }的通项公式； (2)设数列{c n }满足c n ＝b n ＋2S n，求和c 1＋c 2＋…＋c n ；(3)是否存在正整数p ，q ，r (p <q <r )，使得b p ，b q ，b r 成等差数列？若存在，求出所有满足要求的p ，q ，r ，若不存在，请说明理由．答案：(1)a n ＝n ，b n ＝n2n ；(2)12－1（n ＋1）2n ＋1；(3)存在，p ＝1，q ＝3，r ＝4.或p ＝2m ＋1－m －1，q ＝2m ＋1－m ，r ＝2m ＋1.解析：(1)2S n ＝a n 2＋a n ①，2S n ＋1＝a n ＋12＋a n ＋1②，②－①得2a n ＋1＝a n ＋12－a n 2＋a n ＋1－a n ，即(a n ＋1＋a n )(a n ＋1－a n －1)＝0.1分因为{a n }是正数数列，所以a n ＋1－a n －1＝0，即a n ＋1－a n ＝1，所以{a n }是等差数列，其中公差为1，2分在2S n ＝a n2＋an 中，令n ＝1，得a 1＝1，所以a n ＝n ，由2b n ＋1＝b n ＋b n a n 得b n ＋1n ＋1＝12·b n n，所以数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫b n n是等比数列，其中首项为12，公比为12，所以b n n ＝⎝ ⎛⎭⎪⎫12n ，即b n ＝n2n .(注：也可累乘求{b n }的通项．)3分(2)c n ＝b n ＋2S n＝n ＋2（n 2＋n ）2n ＋1，裂项得c n ＝1n ·2n －1（n ＋1）2n ＋1，所以c 1＋c 2＋…＋c n ＝12－1（n ＋1）2n ＋1.3分(3)假设存在正整数p ，q ，r (p <q <r )，使得b p ，b q ，b r 成等差数列，则b p ＋b r ＝2b q ，即p2p ＋r 2r ＝2q 2q，因为b n ＋1－b n ＝n ＋12n ＋1－n2n ＝1－n 2n ＋1，所以数列{b n }从第二项起单调递减，当p ＝1时，12＋r 2r ＝2q2q ，若q ＝2，则r2r ＝12，此时无解；7分若q ＝3，则r2r ＝14，因为{b n }从第二项起递减，故r ＝4，所以p ＝1，q ＝3，r ＝4符合要求，若q ≥4，则b 1b q ≥b 1b 4≥2，即b 1≥2b q ，不符合要求，此时无解；9分当p ≥2时，一定有q －p ＝1，否则若q －p ≥2，则b pb q ≥b pb p ＋2＝4p p ＋2＝41＋2p≥2，即b p≥2b q ，矛盾，11分所以q －p ＝1，此时r 2r ＝12p ，令r －p ＝m ＋1，则r ＝2m ＋1，所以p ＝2m ＋1－m －1，q＝2m ＋1－m ，13分综上得，存在p ＝1，q ＝3，r ＝4或p ＝2m ＋1－m －1，q ＝2m ＋1－m ，r ＝2m ＋1满足要求.14分。

数列中项数问题

5
Ćo
Ć
Ć logĆo =o o Ć
Ć logĆo Ć t ，
依题意⺁ Ć ，
o o Ć Ć logĆo Ć t ⺁ Ć Ćo
，
即oĆ t 5Ćo t Ć Ć logĆo Ć ⺁，
o t Ć6 Ć 4 Ć logĆo ⺁ 4.
当 logĆo 时，即 o 时， o t Ć6 Ć 4 Ć logĆo 6Ć9
(q2 pr) (2q p r) 2 0 p，q，r N ，

q2 2q

pr 0， p r 0，

pr 2
2

pr，( p
r)2

0，
p

r
．
与 p r 矛盾．
所以数列 {bn } 中任意不同的三项都不可能成等比数列．
即 t Ć Ć ，
4t Ć ，
5 t 4 ĆĆ ，
…………
o t ot Ćot
，
所以当 o 时，
有 o t Ć Ć Ć ĆĆ
Ćot
otĆ
tĆotĆ tĆ
o t Ć ĆotĆ o t o
，
所以 o ĆotĆ o t o
.
又， Ć Ć，数列 o 的通项公式为： o ĆotĆ
， bn

1 4
( 2 )n1 ．(2)见解析 3
【解析】（1）由题意可知， 1
a2 n1

2 3
(1
an2 )
令
cn 1 an2 ，则
cn1

2 3
cn
又
c1
1
a12

3 4
，则数列

一轮复习专题数列中的存在性问题

专题：数列中的存在性问题学大苏分教研中心周坤一、单存在性变量解题思路：该类问题往往和恒成立问题伴随出现（否则就是一个方程有解问题，即零点问题），可以先假设存在，列出一个等式，通过化简，整理成关于任意性变量（一般为n ）的方程，然后n 的系数为0，构造方程，进而解出存在性变量，最后检验。

例1、已知数列{na }的前n 项和为n S =235n n +，在数列{n b }中，1b =8，164n n b b+-=0，问是否存在常数c 使得对任意n ，log n c na b +恒为常数M ，若存在求出常数c 和M ,若不存在说明理由.解析：假设存在常数c 使得对任意n ，log n c na b +恒为常数M ，∵nS =235n n +，∴当n =1时，则1a =1S =8，当n ≥2时，n a =1n n S S --=2235[3(1)5(1)]n n n n +--+-=62n +，当n =1适合， ∴na =62n +，又∵164n nb b +-=0， ∴1n n b b +=164，∴数列{n b}是首项为8，公比为164的等比数列， ∴nb =118()64n -=962n -，则log n c na b +=9662log 2n c n -++=62(96)log 2a n n ++-=6(1log 2)29log 2a a n -++，又∵对任意n ，log n c na b +恒为常数M ，∴6(1log 2)a -=0，解得c =2，∴M =29log 2a +=11，∴存在常数c =2使得对任意n ，log n c na b +恒为常数M =11.二、双存在型变量解题思路：先假设存在，根据题目条件，列出一个含有两个变量（一般至少都为正整数）的等式，即转化为一个数论中的双整数问题，然后分离变量。

数列中的存在性问题专题

数列中的存在性问题数列中的存在性问题一般转化为求不定方程正整数解的问题，往往涉及数论、函数、例题：已知a n＝2n，是否存在正整数p，q，r(p<q<r)，使得a p，a q，a r成等差数列？并说明理由．变式1已知a n＝2n，是否存在三个互不相等正整数p，q，r，且p，q，r成等差数列，使得a p－1，a q－1，a r－1成等比数列？并说明理由．变式2已知a n＝n＋2，是否存在正整数p，q，r(p<q<r)，使得a p，a q，a r成等比数列？并说明理由．串讲1已知数列是各项均不为0的等差数列，S n 为其前n 项和，且满足a n 2＝S 2n －1，令b n ＝1a n ·a n ＋1，数列{b n }的前n 项和{b n }为T n .(1)求数列{a n }的通项公式及数列{b n }的前n 项和T n ；(2)是否存在正整数m ，n(1<m<n)，使得T 1，T m ，T n 成等比数列？若存在，求出所有的m ，n 的值，若不存在，请说明理由．串讲2已知数列{a n }与{b n }的前n 项和分别为A n 和B n ，且对任意n ∈N *，a n ＋1－a n ＝2(b n＋1－b n )恒成立．(1)若A n ＝n 2，b 1＝2，求B n ；(2)若a 1＝2，b n ＝2n ，是否存在两个互不相等的整数s ，t (1<s <t )，使A 1B 1，A s B s ，A tB t成等差数列？若存在，求出s ，t 的值；若不存在，请说明理由．(2018·无锡期末)已知数列{a n }满足⎝⎛⎭⎫1－1a 1⎝⎛⎭⎫1－1a 2…⎝⎛⎭⎫1－1a n ＝1a n，n ∈N *，S n 是数列{a n }的前n 项和．(1)求数列{a n }的通项公式；(2)若a p ，30，S q 成等差数列，a p ，18，S q 成等比数列，求正整数p ，q 的值；(3)是否存在k ∈N *，使得a k a k ＋1＋16为数列{a n }中的项？若存在，求出所有满足条件的k 的值；若不存在，请说明理由．(2018·扬州期末)已知各项都是正数的数列{a n }的前n 项和为S n ，且2S n ＝a n 2＋a n ，数列{b n }满足b 1＝12，2b n ＋1＝b n ＋b na n.(1)求数列{a n }，{b n }的通项公式；(2)设数列{c n }满足c n ＝b n ＋2S n，求和c 1＋c 2＋…＋c n ；(3)是否存在正整数p ，q ，r (p <q <r )，使得b p ，b q ，b r 成等差数列？若存在，求出所有满足要求的p ，q ，r ，若不存在，请说明理由．答案：(1)a n ＝n ，b n ＝n 2n ；(2)12－1（n ＋1）2n ＋1；(3)存在，p ＝1，q ＝3，r ＝4.或p ＝2m ＋1－m －1，q ＝2m ＋1－m ，r ＝2m ＋1.解析：(1)2S n ＝a n 2＋a n ①，2S n ＋1＝a n ＋12＋a n ＋1②，②－①得2a n ＋1＝a n ＋12－a n 2＋a n ＋1－a n ，即(a n ＋1＋a n )(a n ＋1－a n －1)＝0.1分因为{a n }是正数数列，所以a n ＋1－a n －1＝0，即a n ＋1－a n ＝1，所以{a n }是等差数列，其中公差为1，2分在2S n ＝a n 2＋a n 中，令n ＝1，得a 1＝1，所以a n ＝n ，由2b n ＋1＝b n ＋b n a n 得b n ＋1n ＋1＝12·b nn，所以数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫b n n是等比数列，其中首项为12，公比为12，所以b n n ＝⎝⎛⎭⎫12n ，即b n ＝n2n .(注：也可累乘求{b n }的通项．)3分(2)c n ＝b n ＋2S n ＝n ＋2（n 2＋n ）2n ＋1，裂项得c n ＝1n ·2n －1（n ＋1）2n ＋1，所以c 1＋c 2＋…＋c n ＝12－1（n ＋1）2n ＋1.3分(3)假设存在正整数p ，q ，r (p <q <r )，使得b p ，b q ，b r 成等差数列，则b p ＋b r ＝2b q ，即p2p＋r 2r ＝2q 2q ，因为b n ＋1－b n ＝n ＋12n ＋1－n 2n ＝1－n 2n ＋1，所以数列{b n }从第二项起单调递减，当p ＝1时，12＋r2r＝2q2q ，若q ＝2，则r 2r ＝12，此时无解；7分若q ＝3，则r 2r ＝14，因为{b n }从第二项起递减，故r ＝4，所以p ＝1，q ＝3，r ＝4符合要求，若q ≥4，则b 1b q ≥b 1b 4≥2，即b 1≥2b q ，不符合要求，此时无解；9分当p ≥2时，一定有q －p ＝1，否则若q －p ≥2，则b p b q ≥b p b p ＋2＝4p p ＋2＝41＋2p ≥2，即b p ≥2b q ，矛盾，11分所以q －p ＝1，此时r 2r ＝12p ，令r －p ＝m ＋1，则r ＝2m ＋1，所以p ＝2m ＋1－m －1，q ＝2m＋1－m ，13分综上得，存在p ＝1，q ＝3，r ＝4或p ＝2m ＋1－m －1，q ＝2m ＋1－m ，r ＝2m ＋1满足要求.14分例题答案：略．解法1假设存在正整数p ，q ，r(p<q<r)，a p ，a q ，a r 成等差数列，那么2·2q ＝2p ＋2r，在等式两边同除以2p ，得2q ＋1－p ＝1＋2r －p，因为p ，q ，r 是正整数，且p<q<r ，所以q ＋1－p ，r －p 都是正整数，所以2q ＋1－p ，2r －p 都是偶数，所以2r －p ＋1是奇数，所以2q ＋1－p＝1＋2r －p不可能成立，所以不存在正整数p ，q ，r(p<q<r)，a p ，a q ，a r 成等差数列．解法2假设存在正整数p ，q ，r(p<q<r)，a p ，a q ，a r 成等差数列，那么2·2q ＝2p ＋2r，在等式两边同除以2q，得2＝2p －q＋2r －q＝12q －p＋2r －q，所以2－2r －q＝12q －p，因为p ，q ，r 是正整数，且p<q<r ，所以2q －p，2r －q都是正整数，所以12q －p 是真分数，所以2－2r －q＝12q －p 不可能成立，所以不存在正整数p ，q ，r(p<q<r)，a p ，a q ，a r 成等差数列．解法3假设存在正整数p ，q ，r(p<q<r)，a p ，a q ，a r 成等差数列，那么2·2q ＝2p ＋2r，在等式两边同除以2q得2＝2p －q＋2r －q＝12q －p ＋2r －q ，所以2－2r －q＝12q －p ，因为p ，q ，r 是正整数，且p<q<r ，所以r －q≥1，q －p>0，所以2－2r －q≤0，12q －p>0.所以2－2r －q＝12q －p 不可能成立，所以不存在正整数p ，q ，r(p<q<r)，a p ，a q ，a r 成等差数列．变式联想变式1答案：不存在．解析：∵p，q ，r 成等差数列，∴p ＋r ＝2q.假设a p －1，a q －1，a r －1成等比数列，则(a p －1)(a r －1)＝(a q －1)2，即(2p －1)(2r －1)＝(2q －1)2，化简得2p ＋2r ＝2×2q.(*)又因为p ，q ，r 成等差数列，因为p≠r，所以2p＋2r>22p×2r＝2×2q，这与(*)式矛盾，故假设不成立．所以a p －1，a q －1，a r －1不是等比数列．变式2答案：不存在．解析：假设存在正整数p ，q ，r(p<q<r)，a p ，a q ，a r 成等比数列，所以(q ＋2)2＝(p＋2)(r ＋2)．所以(q 2－pr)＋(2q －p －r)2＝0.因为p ，q ，r 都是正整数．所以⎩⎪⎨⎪⎧q 2－pr ＝0，2q －p －r ＝0，消去q 化简可得p ＝r ，这与p<q<r 矛盾．所以不存在正整数p ，q ，r(p<q<r)，使得a p ，a q ，a r 成等比数列．说明：在处理多元方程整数解时，主要考虑因素是等式两边的“范围”是否一致，比如：正数与负数，有理数与无理数，整数与分数，奇数与偶数，等得到矛盾，进而判断方程无解；也根据等式一侧范围来限定另一侧范围，进而得到整数方程的解．串讲激活串讲1答案：(1)a n ＝2n －1；T n ＝n2n ＋1； (2)m ＝2，n ＝12.解析：(1)因为{a n }是等差数列，由a n 2＝S 2n －1＝（a 1＋a 2n －1）（2n －1）2＝(2n －1)a n .又因为a n ≠0，所以a n ＝2n －1.由b n ＝1a n a n ＋1＝1（2n －1）（2n ＋1）＝12(12n －1－12n ＋1)，所以T n ＝12(1－13＋13－15＋…＋12n －1－12n ＋1)＝n2n ＋1. (2)由(1)知，T n ＝n 2n ＋1.所以T 1＝13，T m ＝m 2m ＋1，T n ＝n 2n ＋1.若T 1，T m ，T n 成等比数列，则(m 2m ＋1)2＝ 13(n 2n ＋1)，即m 24m 2＋4m ＋1＝n 6n ＋3. 解法1：由m 24m 2＋4m ＋1＝n 6n ＋3，可得3n＝－2m 2＋4m ＋1m 2，所以－2m 2＋4m ＋1>0，从而1－62<m<1＋62，又m∈N *，且m >1，所以m ＝2.此时n ＝12.故当且仅当m ＝2，n ＝12，数列{T n }中的T 1，T m ，T n 成等比数列．解法2：因为n 6n ＋3＝16＋3n<16，故m 24m 2＋4m ＋1<16，即2m 2－4m －1<0，从而1－62<m <1＋62，(以下同解法一)．串讲2答案：(1)B n ＝12n 2＋32n ；(2)不存在．解析：(1)因为A n ＝n 2，所以当n ＝1时，a 1＝1，当n≥2时，a n ＝n 2－(n －1)2＝2n －1，又a 1符合a n ，所以a n ＝2n －1，故b n ＋1－b n ＝12(a n ＋1－a n )＝1，所以数列{b n }是以2为首项，1为公差的等差数列，所以B n ＝n·2＋12·n·(n－1)·1＝12n 2＋32n.(2)由a n ＋1－a n ＝2(b n ＋1－b n )得a n ＋1－a n ＝2n ＋1，所以，当n≥2时，a n ＝(a n －a n －1)＋(a n －1－a n －2)＋…＋(a 3－a 2)＋(a 2－a 1)＋a 1＝2n ＋2n －1＋…＋23＋22＋2＝2n ＋1－2，当n ＝1时，上式也成立，所以A n ＝2n ＋2－4－2n ，又B n ＝2n ＋1－2，所以A n B n ＝2n ＋2－4－2n 2n ＋1－2＝2－n2n－1，假设存在两个互不相等的整数s ，t(1<s<t)，使A 1B 1，A s B s ，A t B t 成等差数列，等价于121－1，s 2s －1，t2t －1成等差数列，即2s 2s －1＝121－1＋t 2t－1，即2s 2s －1＝1＋t 2t －1，因为1＋t 2t －1>1，所以2s 2s －1>1，即2s <2s ＋1，令h(s)＝2s－2s －1(s≥2，s ∈N *)，则h (s ＋1)－h (s )＝2s －2>0，所以h (s )递增，若s ≥3，则h (s )≥h (3)＝1>0，不满足2s<2s ＋1，所以s ＝2，代入2s 2s －1＝121－1＋t 2t －1得2t－3t －1＝0(t ≥3)，当t ＝3时，显然不符合要求；当t ≥4时，令φ(t )＝2t－3t －1(t ≥3，t ∈N *)，则同理可证φ(t )递增，所以φ(t )≥φ(4)＝3>0，所以不符合要求．所以，不存在正整数s ，t (1<s <t )，使A 1B 1，A s B s ，A tB t成等差数列．新题在线答案：(1)a n ＝n ＋1；(2)p ＝5，q ＝9；(3)3或14.解析：(1)因为(1－1a 1)(1－1a 2)…(1－1a n )＝1a n ，n ∈N *，所以当n ＝1时，1－1a 1＝1a 1，a 1＝2，当n ≥2时，由(1－1a 1)(1－1a 2)…(1－1a n )＝1a n 和(11－a 1)(1－1a 2)…(1－1a n －1)＝1a n －1，两式相除可得，1－1a n ＝a n －1a n ，即a n －a n －1＝1(n ≥2)．所以，数列{a n }是首项为2，公差为1的等差数列．于是，a n ＝n ＋1.(2)因为a p ，30，S q 成等差数列，a p ，18，S q 成等比数列，所以⎩⎪⎨⎪⎧a p ＋S q ＝60，a p S q ＝182，于是⎩⎪⎨⎪⎧a p ＝6，S q ＝54或⎩⎪⎨⎪⎧a p ＝54，S q ＝6.当⎩⎪⎨⎪⎧a p ＝6，S q ＝54时，⎩⎪⎨⎪⎧p ＋1＝6，（q ＋3）q2＝54，解得⎩⎪⎨⎪⎧p ＝5，q ＝9，当⎩⎪⎨⎪⎧a p ＝54，S q ＝6时，⎩⎪⎨⎪⎧p ＋1＝54，（q ＋3）q 2＝6，无正整数解，所以p ＝5，q ＝9.(3)假设存在满足条件的正整数k ，使得a k a k ＋1＋16＝a m (m ∈N *)，则（k ＋1）（k ＋2）＋16＝m ＋1，平方并化简得，(2m ＋2)2－(2k ＋3)2＝63，则(2m＋2k ＋5)(2m －2k －1)＝63，所以⎩⎪⎨⎪⎧2m ＋2k ＋5＝63，2m －2k －1＝1或⎩⎪⎨⎪⎧2m ＋2k ＋5＝21，2m －2k －1＝3 或⎩⎪⎨⎪⎧2m ＋2k ＋5＝9，2m －2k －1＝7，解得m ＝15，k ＝14或m ＝5，k ＝3，m ＝3，k ＝－1(舍去)，综上所述，k ＝3或14.。

聚焦数列存在性问题

青睐．本文将结合具体实例谈一谈数列存在性问题
在高考中的几种主要类型及其求解策略，供大家参考．
1.参数的存在性问题
例 1 ﹙2006 年山东高考题﹚已知数列 {a n} 中，
a1
=
1 2
，点 ( n，2a n+1
a n ) 在直线 y = x 上，其中 n = 1 ，
2 ， 3 ，．(1)令 bn = a n+1 a n 1 ，求证：数列 {bn}
(3)假设存在实数 λ，使数列
S n
+ λTn
n
是等差
数列．
数列 Sn + λTn 是等差数列的充要条件是 n
Sn
+ λTn n
=
xn +
y( x, y ∈R)
，即
S n
+
λTn
=
xn 2
+
yn
．
n
( ) ∑ 又 Sn = a1 + a2 + + an = 3×2 i + i 2 = i =1
( ) 3×2 1 1 2 n
bn =
3
1
n1
=
3×2 n 1 ，
42
n
n
∑ ∑ Tn = bi = ( ai+1 ai 1) = an+1 a1 n
i =1
i =1
n
( ) 3×2 2 1 2 1 n
( ) ∑ =
3×2 i 1 =
i =1
1 21
( ) = 3 2 n 1 2 1 ，
故 a n+1 = 3×2 n 1 + n 1 ，从而 a n = 3×2 n + n 2 ．

专题数列中的存在性问题

数列中的存在性问题高考中数列解答题都考察了数列中一类存在性问题，此类问题一般转化为求不定方程正整数解的问题，往往与数论、函数、方程、不等式等知识集于一体，蕴含了丰富的数学思想，在近年省内各市模拟卷中常有出现．例1设等差数列{a n }的前n 项和为S n ，且a 5＋a 13＝34，S 3＝9. (1) 求数列{a n }的通项公式及前n 项和公式； (2) 设数列{b n }的通项公式为b n ＝a n a n ＋t，问：是否存在正整数t ，使得b 1，b 2，b m (m ≥3，m∈N)成等差数列？若存在，求出t 和m 的值；若不存在，请说明理由．例2已知数列{a n }中，a 2＝1，前n 项和为S n ，且S n ＝n (a n －a 1)2.(1) 求a 1；(2) 证明：数列{a n }为等差数列，并写出其通项公式； (3) 设lg b n ＝a n ＋13n，试问：是否存在正整数p ，q (其中1<p <q )，使b 1，b p ，b q 成等比数列？若存在，求出所有满足条件的数组(p ，q )；若不存在，请说明理由．例3已知数列{a n }的奇数项是首项为1的等差数列，偶数项是首项为2的等比数列，数列{a n }的前n 项和为S n ，且满足S 3＝a 4，a 5＝a 2＋a 3.(1) 求数列{a n }的通项公式；(2) 若a m a m ＋1＝a m ＋2，求正整数m 的值； (3) 是否存在正整数m ，使得S 2mS 2m －1恰好为数列{a n }中的一项？若存在，求出所有满足条件的m 的值；若不存在，请说明理由．思维变式题组训练1. 设数列{a n }的前n 项和为S n ，已知2S n ＋1＝S n ＋λ(n ∈N *，λ为常数)，a 1＝2，a 2＝1.(1) 求数列{a n }的通项公式； (2) 求所有满足等式S n －m S n ＋1－m ＝1a m ＋1成立的正整数m ，n .2. 已知数列{a n }，{b n }满足a 1＝3，a n b n ＝2，b n ＋1＝a n ⎝⎛⎭⎪⎫b n －21＋a n ，n ∈N *. (1) 求证：数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫1b n 是等差数列，并求数列{b n }的通项公式；(2) 设数列{c n }满足c n ＝2a n －5，对于任意给定的正整数p ，是否存在正整数q ，r (p <q <r )，使得1c p ，1c q ，1c r成等差数列？若存在，试用p 表示q ，r ；若不存在，请说明理由．强化训练1. 已知数列{a n }满足a 1＋a 2λ＋a 3λ2＋…＋a nλn －1＝n 2＋2n (常数λ>0，n ∈N *)． (1) 求数列{a n }的通项公式；(2) 当λ＝4时，是否存在互不相同的正整数r ，s ，t ，使得a r ，a s ，a t 成等比数列？若存在，给出r ，s ，t 满足的条件；若不存在，请说明理由．2. 已知数列{a n }的前n 项和S n ＝3n 2－n2，n ∈N *.(1) 求数列{a n }的通项公式；(2) 证明：对任意的n >1，都存在m ∈N *，使得a 1，a n ，a m 成等比数列．3. 已知数列{a n }的首项为1，前 n 项和是S n ，存在常数A ，B 使a n ＋S n ＝An ＋B 对任意正整数n 都成立．(1) 设A ＝0，求证：数列{a n }是等比数列；(2) 设数列{a n }是等差数列，若p ＜q ，且1S p ＋1S q ＝1S 11，求p ，q 的值．4. 已知数列{a n }中，a 1＝1，且a n ＋1＋3a n ＋4＝0，n ∈N *.(1) 求证：{a n ＋1}是等比数列，并求数列{a n }的通项公式；(2) 数列{a n }中是否存在不同的三项按照一定顺序重新排列后，构成等差数列？若存在，求满足条件的项；若不存在，请说明理由．5. 设等比数列{a n }的公比为q (q >0，q ≠1)，前n 项和为S n ，且2a 1a 3＝a 4，数列{b n }的前n 项和T n 满足2T n ＝n (b n －1)，n ∈N *，b 2＝1. (1) 求数列 {a n }，{b n }的通项公式； (2) 是否存在常数t ，使得⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫S n ＋12t 为等比数列？请说明理由；(3) 设c n ＝1b n ＋4，对于任意给定的正整数k (k ≥2), 是否存在正整数l ，m (k <l <m ), 使得c k ，c l ，c m 成等差数列？若存在，求出 l ，m (用 k 表示)；若不存在，请说明理。

专题04 数列中的存在性与恒成立问题(解析版)

专题4 数列中的存在性与恒成立问题1．（2021·湖北·襄阳四中模拟预测）已知正项数列{}n a 的前n 项和n S 满足()2*41,nna S n N +=∈.数列{}nb 满足2*1221,n n b b n n n N ++=++∈（1）求数列{}n a 的通项公式；（2）试问:数列{}n n b S -是否构成等比数列(注:n S 是数列{}n a 的前n 项和)?请说明理由；（3）若11,b =是否存在正整数n，使得211155(1)1111nnk k k k k kkk b b b ==+-≤≤++∑成立?若存在求所有的正整数n ；否则，请说明理由.【答案】（1）21n a n =-；（2）不构成，理由见解析；（3）存在，10n =. 【解析】【分析】（1）由11,1,2n nn S n a S S n -=⎧=⎨-≥⎩，得到{}n a 是等差数列，即可得解；（2）首先求出n S ，则2n n n b S b n -=-，即可得到11n n b S ++-，再由1n n b b ++，即可得到11()n n n n b S b S ++-=--，即可得证；（3）由（2）可得2k b k =，所求不等式即2424211155(1)11111nnkk k k kk k k k ==+-≤≤++++∑∑.设21()1f k k k =-+，利用裂项相消法可得到4211((1)(1))12nk k f f n k k ==-+++∑，同理，有24211((1)(1)),21,*12(1)11((1)(1)),2,*2nk k f f n n m m N k k k f f n n m m N =⎧++=-∈⎪+⎪-=⎨++⎪-+=∈⎪⎩∑，再由题意求出n 的值；【详解】解：（1）由于2(1),4n n a S n N *+=∈，故2111(1)14a S a +=⇒=；2n ≥时22114(1),4(1)n n n n S a S a --=+=+；作差得，221114(1)(1)()(2)0n n n n n n n a a a a a a a ---=+-+⇔+--=.由于{}n a 是正项数列，故12n n a a --=，{}n a 是等差数列，21n a n =-；所以222(1)(211)44n n a n S n +-+=== （2）由于22111,(1)n n n n n n b S b n b S b n +++-=--=-+，2221221(1)n n b b n n n n ++=++=++，故11()n n n n b S b S ++-=--.由于1111b S b -=-，所以当11b ≠时，111n n n nb S b S ++-=--，数列{}n n b S -构成等比数列；当11b =时，数列{}n n b S -不构成等比数列.（3）若11b =，由（2）知2k b k =，于是，所求不等式即2424211155(1)11111nnkk k k kk k k k ==+-≤≤++++∑∑.设21()1f k k k =-+，则21(1).1f k k k +=++ 故224222222111121(1)(1)12(1)2(1)(1)nn n k k k k k k k k k k k k k k k k k ===++--+==+++-++-+∑∑∑()11()(1)2nk f k f k ==-+∑ 1((1)(1))2f f n =-+ 同理，有22242221111(1)(1)(1)(1)12(1)(1)nnkkk k k k k k k k k k k k k ==++++-+-=-++++-+∑∑ ()11((1)(1)),21,*12(1)()(1)12((1)(1)),2,*2k k nf f n n m m N f k f k f f n n m m N =⎧++=-∈⎪⎪=∑-++=⎨⎪-+=∈⎪⎩由于11155((1)(1))(1)222111f f n f ++>=>，故而只能有2,*n m m N =∈.于是，2424211155(1)11111nnkk k k kk k k k ==+-≤≤++++∑∑ 1551((1)(1))((1)(1)),(2,*)21112f f n f f n n m m N ⇔-+≤≤-+=∈ 155((1)(1)),(2,*)2111f f n n m m N ⇔-+==∈ 21111,(2,*)10n n n m m N n ⇔++==∈⇔=综上所述，所有符合条件的正整数n 只有10n = 【点睛】数列求和的方法技巧(1)倒序相加：用于等差数列、与二项式系数、对称性相关联的数列的求和． (2)错位相减：用于等差数列与等比数列的积数列的求和． (3)分组求和：用于若干个等差或等比数列的和或差数列的求和．2．（2021·全国·模拟预测）从①()()126n n n a a S ++=，且12a <；①11a =，()1122n n n a a a n -++=≥，且存在2m ≥，*m ∈N 使得5m S =，()()11111311m m m S m S m -+++-=-；①若1n n a a d --=(常数)，且()*162+⋅=+∈N n n n n a S a ，12a <，这三个条件中任选一个，补充在下面题目的横线中，并解答．已知各项均为正数的数列{}n a 的前n 项和为n S ，______． (1)求数列{}n a 的通项公式； (2)设12nn n a b -=，求数列{}n b 的前n 项和n T ．注：如果选择多个条件分别解答，按第一个解答计分．【答案】(1)条件选择见解析，32n a n =-；(2)118(34)2n n T n -⎛⎫=-+⋅ ⎪⎝⎭. 【解析】【分析】（1）选①：根据n S 与n a 的关系式可求出数列{}n a 的通项公式；选①：根据题意可得出数列{}n a 是等差数列，数列n S n ⎧⎫⎨⎬⎩⎭是首项为1a ，公差为2d 的等差数列，从而可求出数列{}n a 的通项公式；选①：令1n =，可求出1a ；然后根据n S 与n a 的关系式可求出数列{}n a 的公差，从而可求出数列{}n a 的通项公式；（2）根据（1）中求出的数列{}n a 的通项公式，然后利用错位相减法可求出数列{}n b 的前n 项和n T ． (1)选①：当n ＝1时，()()111126a a a ++=，因为12a <，所以解得11a =；当2n ≥时，因为()()126n n n a a S ++=，所以()()111126n n n a a S ---++=，两式相减，得2211336n n n n n a a a a a ---+-=，即()()1130n n n n a a a a --+--=，因为0n a >，所以13n n a a --=，所以数列{}n a 是首项为1，公差为3的等差数列，故()13132n a n n =+-=-．选①：由()1122n n n a a a n -++=≥，知数列{}n a 是等差数列，因为()111122nn n na dS n a dnn -+-==+，所以数列n S n ⎧⎫⎨⎬⎩⎭是首项为1a ，公差为2d 的等差数列，所以11211m m m S S S m m m -++=-+，即111011m m S S m m m-++=-+，所以21311110m m m-=-，又因为2m ≥，*m ∈N ，所以解得m ＝2；设等差数列{}n a 的公差为d ，则2125S a d =+=，因为11a =，所以解得d ＝3，所以()13132n a n n =+-=-．选①：因为1n n a a d --=，所以数列{}n a 是等差数列，因为162+⋅=+n n n a a S ，所以()11622n n n S a n a --⋅=+≥，两式相减，得()116n n n n a a a a +-=-，即()622n n a a n d ⋅≥=，又0n a >，所以d ＝3．当n ＝1时，11262⋅=+S a a ，即()111623a a a ⋅+=+，因为12a <，所以解得11a =，故()13132n a n n =+-=-，即32n a n =-． (2)由（1）得()1113222n n n n a b n --⎛⎫==-⋅ ⎪⎝⎭，所以()01211111147322222n n T n -⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫=⨯+⨯+⨯++-⋅ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭，所以()123111111473222222nn T n ⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫=⨯+⨯+⨯++-⋅ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭，两式相减，得()2111111133222222n nn T n -⎡⎤⎛⎫⎛⎫⎛⎫=+⨯+++--⋅⎢⎥ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎢⎥⎣⎦11112213112n -⎛⎫- ⎪⎝⎭=+⋅--()()113243422n n n n ⎛⎫⎛⎫-⋅=-+⋅ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭，则118(34)2n n T n -⎛⎫=-+⋅ ⎪⎝⎭．3．（2021·上海静安·一模）对于数列{}n a ：若存在正整数0n ，使得当0n n ≥时，n a 恒为常数，则称数列{}n a 是准常数数列．现已知数列{}n a 的首项1a a =，且11,n n a a n *+=-∈N ．(1)若32a =，试判断数列{}n a 是否是准常数数列； (2)当a 与0n 满足什么条件时，数列{}n a 是准常数数列？写出符合条件的a 与0n 的关系；(3)若()(,1)*∈+∈N a k k k ，求{}n a 的前3k 项的和3k S （结果用k 、a 表示）．【答案】(1)取02n =时，n a 恒等于12，数列{}n a 是准常数数列；(2)答案见解析； (3)2322k k a ⎛⎫-++ ⎪⎝⎭.【解析】【分析】（1）将32a =代入已知条件，即可求出()122n a n =≥；（2）根据已知条件，对a 进行分类讨论，分别写出答案即可；（3）由()(,1)*∈+∈N a k k k 和11n n a a +=-分别求出2a ，3a ，…，k a ，1k a +，2k a +，…，31k a -，3k a 的值，将前k 项放在一起，后2k 项中，从1k +项起,每相邻两项的和为定值，这样即可求解3k S .(1)由132a =得，231122a =-=，当2n ≥时，n a 恒等于12，数列{}n a 是准常数数列，取02n =即可；(2)①11,11=1,1n n n n nn a a a a a a +-≥⎧=-⎨-+<⎩，①1n a ≥时，1+≠n n a a ,而当1n a <时，若存在0n ，当0n n ≥时，1n n a a +=，则必有12n a =，若01a <<时，则211a a =-，3211a a a a =-==，此时只需2111a a a =-=，112a =，故存在12a =，12n a =，取01n =（取大于等于1的正整数也可以），数列{}n a 是准常数数列. 若11a a =≥，不妨设[),1a m m ∈+，m *∈N ，则[)10,1m a a m +=-∈， 2111m m a a a m ++=-=-+，若21m m a a ++=，则1a m a m -+=-，所以221m a =-或12a m =+，取01n m =+，当0n n ≥时，12n a =（0221a n =-，取大于等于12a +的0n 皆可）若10a a =<，不妨设(],1a l l ∈-+，l *∈N ，则(]1,a l l -∈-，所以(]21,1a a l l =-+∈+，321a a a =-=-，41a a =--，…，()(]210,1l a a l +=---∈，所以()32111l l a a a l ++=-=----⎡⎤⎣⎦,若32l l a a ++=，则221a l =-+或12a l =-+，取02n l =+，当0n n ≥，12n a =（ 0232n a -+=，取大于等于32a -+的0n 皆可以）存在a 和0n ：112a =，12n a =，01n ≥；112a m =+，01n m ≥+；112a m =-+， 02n m ≥+（其中m N *∈,n *∈N ），（a 为某个整数m 加上12时，数列{}n a 是准常数数列）.(3)①()(,1)*∈+∈N a k k k ,且11n n a a +=-，①21a a =-，32a a =-，…，()1k a a k =--，()10,1k a a k +=-∈，2111k k a a k a ++=-=+-，321k k a a a k ++=-=-， 4311k k a a k a ++=-=+-，…，31k a a k -=-，31k a k a =+-.所以312312313k k k k k k S a a a a a a a a ++-=+++⋅⋅⋅++++⋅⋅⋅+()()()()1231234313k k k k k k k a a a a a a a a a a ++++-=+++⋅⋅⋅++++++⋅⋅⋅++ ()()()121a a a a k k =+-+-+⋅⋅⋅+--+()1112k ka k k +-=+--2322k k a ⎛⎫=-++ ⎪⎝⎭.4．（2021·四川自贡·一模（理））已知等差数列{}n a 的前n 项和为n S ，{}n b 是各项均为正数的等比数列，14a b =，________，28b =，1334b b -=．在以下三个条件中任选一个①530S =，①425S a =，①3523a a b -=，补充在上面横线上，并作答．(1)求数列{}n a ，{}n b 的通项公式；(2)是否存在正整数k ．使得数列1n S ⎧⎫⎨⎬⎩⎭的前k 项和34k T >？若存在，求k 的最小值；若不存在，说明理由．注：如果选择多个条件分别解答，按第一个解答计分．【答案】(1)条件选择见解析，2n a n =，11162n n b -⎛⎫=⨯ ⎪⎝⎭(2)存在，且k 的最小值为4 【解析】【分析】（1）根据已知条件求得等差数列{}n a 的首项和公差，求得等比数列{}n b 的首项和公比，从而求得数列{}n a ，{}n b 的通项公式.（2）先求得,n k S T ，由34k T >求得k 的最小值. (1)设等比数列{}n b 的公比为q ，0q >，则1211834b q b b q =⎧⎨-=⎩解得11216q b ⎧=⎪⎨⎪=⎩，所以11162n n b -⎛⎫=⨯ ⎪⎝⎭. 31411622a b ⎛⎫==⨯= ⎪⎝⎭，设等差数列{}n a 的公差为d ，若选①，则()1510101030,2,2122n a d d d a n n +=+===+-⨯=.若选①，则()()()11465,8652,2,2122n a d a d d d d a n n +=++=+==+-⨯=. 若选①，则()()()1113248,228,2,2122n a d a d a d d a n n +-+=+===+-⨯=. (2)由于12,2n a a n ==，所以()2212n nS n n n +=⋅=+， 1111n S n n =-+，所以111111311223114k T k k k =-+-++-=->++，11,14,341k k k >+>>+，所以正整数k 的最小值为4. 5．（2022·天津·南开中学二模）已知数列{an }的奇数项是首项为1的等差数列，偶数项是首项为2的等比数列．数列{an }前n 项和为Sn ，且满足S 3=a 4，a 3+a 5=2+a 4 (1)求数列{an }的通项公式； (2)求数列{an }前2k 项和S 2k ；(3)在数列{an }中，是否存在连续的三项am ，am +1，am +2，按原来的顺序成等差数列？若存在，求出所有满足条件的正整数m 的值；若不存在，说明理由．【答案】(1)*12,21,.23,2n n n n k a k N n k -=-⎧⎪=∈⎨⎪⋅=⎩ (2)213k k -+ (3)存在，1 【解析】【分析】（1）设等差数列的公差为d ，等比数列的公比为q ，由已知条件列方程组求得,d q 后可得通项公式；（2）按奇数项与偶数项分组求和；（3）按m 分奇偶讨论，利用122m m m a a a ++=+，寻找k 的解． (1)设等差数列的公差为d ，等比数列的公比为q ，则a 1=1，a 2=2，a 3=1+d ，a 4=2q ，a 5=1+2d ． ①S 3=a 4，①1+2+(1+d )=2q ，即4+d =2q ，又a 3+a 5=2+a 4，①1+d +1+2d =2+2q ，即3d =2q ，解得d =2，q =3． ①对于k ①N *，有a 2k -1=1+(k -1)•2=2k -1，故*12,21,.23,2n n n n k a k N n k -=-⎧⎪=∈⎨⎪⋅=⎩ (2)S 2k =(a 1+a 3+…+a 2k -1)+(a 2+a 4+…+a 2k )=[1+3+…+(2k －1)]+2(1+3+32+…+3k -1)=()2213(121)13213kk k k k -+-+=-+-．(3)在数列{an }中，仅存在连续的三项a 1，a 2，a 3，按原来的顺序成等差数列，此时正整数m 的值为1，下面说明理由若am =a 2k ，则由am +am +2=2am +1，得2×3k -1+2×3k =2(2k +1)．化简得4•3k -1=2k +1，此式左边为偶数，右边为奇数，不可能成立．若21m k a a -=，则由am +am +2=2am +1，得(2k －1)+(2k +1)=2×2×3k -1 化简得k =3k -1，令()*13k k k T k N -=∈，则111120333k k k k k k k kT T +-+--=-=<．因此，1=T 1＞T 2＞T 3＞…，故只有T 1=1，此时k =1，m =2×1－1=1．综上，在数列{an }中，仅存在连续的三项a 1，a 2，a 3，按原来的顺序成等差数列，此时正整数m 的值为1． 6．（2022·辽宁·鞍山一中模拟预测）已知n S 是等差数列{}n a 的前n 项和，0n a >，315S =，公差1d >，且___________.从①21a -为11a -与31a +等比中项，①等比数列{}n b 的公比为3q =，1124,b a b a ==这两个条件中，选择一个补充在上面问题的横线上，使得符合条件的数列{}n a 存在并作答. (1)求数列{}n a 的通项公式；(2)设数列11n n a a +⎧⎫⎨⎬⎩⎭的前n 项和为n T ，求证：16n T <.【答案】(1)选择条件见解析，21n a n =+ (2)证明见解析【解析】【分析】（1）根据选择条件求解（2）数列求和后证明，使用裂项相消法 (1)若选①，21a -为11a -与31a +的等比中项，则()()()2132111a a a -+=-，由{}n a 为等差数列，315S =，得2315a =，①25a =，把25a =代入上式，可得()()4616d d -+=，解得2d =或4d =-（舍） ①13a =，21n a n =+；若选①，3q =为等比数列{}n b 的公比，且1124,b a b a ==，可得213b b =，即413a a =，即有113)3a d a +=（，即123a d =；又315S =，可得11332152a d +⨯⨯=，即15a d +=，解得12,3d a ==，此时21n a n =+； (2) ①()()111111212322123n n a a n n n n +⎛⎫==- ⎪++++⎝⎭， ①11111111112355721232323n T n n n ⎛⎫⎛⎫=-+-+⋅⋅⋅+-=- ⎪ ⎪+++⎝⎭⎝⎭； ①16n T <，得证 7．（2022·浙江绍兴·模拟预测）已知数列{}n a 是公差不为0的等差数列，11a =，且1a ，2a ，4a 成等比数列；数列{}n b 的前n 项和是n S ，且21n n S b =-，*n ∈N ．(1)求数列{}n a ，{}n b 的通项公式； (2)设1n n n c +m ，使得()22221232313n m n n a c c c c x b +-++++>对任意*n ∈N 恒成立？若存在，求m 的最小值；若不存在，请说明理由．【答案】(1)n a n =，12n n b -=；(2)存在，5﹒ 【解析】【分析】(1)设等差数列{}n a 的公差为()0d d ≠，根据1a ，2a ，4a 成等比数列求出d 即可求其通项公式；根据n S 与n b 关系即可求{}n b 的通项公式通项公式； (2)利用裂项相消法求{2nc }前m 项和，设()2313n n n a d b +-=，根据1n n d d +-正负判断{n d }单调性，求出其最大项，{2nc }前m 项和大于该最大值即可求出m 的范围和最小值. (1)设等差数列{}n a 的公差为()0d d ≠，①1a ，2a ，4a 成等比数列，①2214a a a =． ①()2113d d +=+，解得1d =，①()11n a a n d n =+-=．当1n =时，11121b S b ==-，①11b =．当2n ≥时，1122n n n n n b S S b b --=-=-，①12n n b b -=．①{}n b 是以1为首项，以2为公比的等比数判，①12n n b -=．(2)由题意得n c =()()22222211111n n c n n n n +==-++． ①22212m c c c +++()()2222222211111111122311m m m m =-+-++-+--+()2111m =-+．设()()123133132n n n n a n d b ++--==，则()()()1212312313314222n n n n n n n n d d ++++----=-=，①当1n =，2，3时，1n n d d +>；当4n =时，45d d =；当5n ≥时，1n n d d +<， ①数列{}n d 的最大项为453132d d ==， ①()21311321m ->+，整理得()2132m +>，①存在正整数m ，且m 的最小值是5．8．（2022·辽宁辽阳·二模）①{}2nn a 为等差数列，且358a =；①21n a n ⎧⎫⎨⎬-⎩⎭为等比数列，且234a =.从①①两个条件中任选一个，补充在下面的问题中，并解答．在数列{}n a 中，112a =，________. (1)求{}n a 的通项公式；(2)已知{}n a 的前n 项和为n S ，试问是否存在正整数p ，q ，r ，使得n n r S p qa +=-？若存在，求p ，q ，r 的值；若不存在，说明理由. 【答案】(1)212n nn a -=； (2)存在，3p =，4q =，2r =﹒ 【解析】【分析】(1)若选①，则可根据等差数列性质求出{}2nn a 的公差d ，根据等差数列通项公式可求2n n a ，从而求得n a ；若选①，则可证明等比数列概念求出21n a n ⎧⎫⎨⎬-⎩⎭的公比，根据等比数列通项公式可求21n a n -，从而求得n a ； (2)根据n a 通项公式的特征，采用错位相减法即可求其前n 项和，将其化为n n r S p qa +=-形式即可得p 、q 、r 的值． (1) 若选①：设等差数列{}2nn a 的公差为d ，则33122512312a a d --===-，①()1222121nn a a n n =+-=-，即212n nn a -=．若选①：设等比数列21n a n ⎧⎫⎨⎬-⎩⎭的公比为q ，则2112212211a q a⨯-==⨯-， ①11112121122n nn a a n -⎛⎫⎛⎫=⨯= ⎪ ⎪-⨯-⎝⎭⎝⎭，即212n nn a -=； (2) 21321222n nn S -=+++，231113212222n n n S +-=+++，则两式相减得，23111111212222222n nn n S +-⎛⎫=+⨯+++- ⎪⎝⎭ 12n S =111121214212212n n n ++⎛⎫- ⎪-⎝⎭=+--12n S =132322n n ++=-，①2332n nn S +=-． ①()22221233343422n n n n n n S a +++-+=-=-⨯=-， ①存在正整数p ，q ，r ，使得n n r S p qa +=-，且3p =，4q =，2r =．9．（2021·河北衡水中学三模）已知数列{}n a 的前n 项和为n S ，且满足13a =，()122n n a xa n n -=+-≥，其中x ∈R .（1）若1x =，求出n a ；（2）是否存在实数x ，y 使{}n a yn +为等比数列？若存在，求出n S ，若不存在，说明理由.【答案】（1）2382n n n a -+=；（2）存在，()21242n n n n S ++=--.【解析】【分析】（1）将1x =代入，由递推关系求出通项公式，并检验当1n =时是否满足，即可得到结果；（2）先假设存在实数x ，y 满足题意，结合已知条件求出满足数列{}n a yn +是等比数列的实数x ，y 的值，运用分组求和法求出n S 的值. 【详解】（1）由题可知：当1x =时有：12n n a a n --=-，当2n ≥时，()()()()()()121321213012232n n n n n a a a a a a a a n ---=+-+-+⋅⋅⋅+-=++++⋅⋅⋅+-=+，又13a =满足上式，故()()22138322nn n n n a ---+=+=. （2）假设存在实数x ，y 满足题意，则当2n ≥时，由题可得：()()111n n n n a yn x a y n a xa xy y n xy --+=+-⇔=+--⎡⎤⎣⎦，和题设12n n a xa n -=+-对比系数可得：1xy y -=，22xy x -=-⇔=，1y =.此时121n n a na n -+=+-，114a +=，故存在2x =，1y =使得{}n a yn +是首项为4，公比为2的等比数列. 从而()()1112121224122nn n n n n n n n a n a n S a a a ++-++=⇒=-⇒=++⋅⋅⋅+=--. 所以()21242n n n n S ++=--. 【点睛】方法点睛：数列求和方法：（1）等差等比公式法（2）错位相减法（3）分组求和法（4）倒序相加法（5）裂项相消法.10．（2022·浙江·模拟预测）已知递增的等差数列{}n a 满足：11a =，且5813,,a a a 成等比数列．数列{}n b 满足：()32n n S b n *=+∈N ，其中n S 为{}n b 的前n 项和．(1)求数列{}{},n n a b 的通项公式； (2)设n n c T =为数列{}n c 的前n 项和，是否存在实数λ，使得不等式n n T S λ≤≤对一切n *∈N 恒成立？若存在，求出λ的值；若不存在，说明理由．【答案】(1)21n a n =-，()112n n b n -*⎛⎫=-∈ ⎪⎝⎭N(2)存在，12λ= 【解析】【分析】（1）设{}n a 的公差为(0)d d >，根据5813,,a a a 成等比数列，由2(17)(14)(112)d d d +=++求解，由()32n n S b n *=+∈N ，利用数列的通项与前n 项和的关系求解；得()1132*--=+∈n n S b n N ，（2）由（1）23n n b S +=，得到()min 12n S =，nc 12=，利用裂项相消法求得n T ，再由不等式n n T S λ≤≤对一切n *∈N 恒成立求解. (1)解：设{}n a 的公差为(0)d d >，则2(17)(14)(112)d d d +=++，所以2,21n d a n ==-．当1n =时，11b =；当2n ≥时，由()32n n S b n *=+∈N ，得()1132*--=+∈n n S b n N ，两式相减得：12n n b b -=-，所以{}n b 是以1为首项，以12-为公比的等比数列，所以()112n n b n -*⎛⎫=-∈ ⎪⎝⎭N(2)23n n b S +=，显然()2min 12n b b ==-，所以()min 12n S =，由21n a n =-得==n c1122==，故1112222n T ⎛=+++ ⎝， 112⎛= ⎝．显然12n T <恒成立，且当n →∞时，12n T →，所以存在唯一实数12λ=．11．（2022·江西·二模（理））已知等差数列{}n a 中，12a =，公差0d >，其前四项中去掉某一项后（按原来的顺序）恰好构成一个等比数列． (1)求d 的值． (2)令11n n n b a a +=，数列{}n b 的前n 项和为n S ，若212n S λλ<--对n +∀∈N 恒成立，求λ取值范围．【答案】(1)2； (2)12λ≤-或32λ≥.【解析】【分析】（1）根据给定条件，写出等差数列{}n a 前4项，按去掉的项讨论求解作答.（2）由（1）求出等差数列{}n a 的通项，再利用裂项相消法求出n S 并讨论其单调性，列式计算作答. (1)等差数列{}n a 的前四项为2,2,22,23d d d +++，若去掉第一项，则有2(22)(2)(23)d d d +=++，解得0d =，不符合题意，若去掉第二项，则有2(22)2(23)d d +=+，解得0d =，或12d =-，不符合题意，若去掉第三项，则有2(2)2(23)d d +=+，解得0d =（舍去），或2d =，若去掉第四项，则有2(2)2(22)d d +=+，解得0d =，不符合题意，所以2d =. (2)由（1）知22(1)2na n n =+-=，11(2(22411))1n n b n n n ==+-+，于是得1111111111[(1)()()()](1)422334141n S n n n =-+-+-++-=-++，显然数列{}n S 是递增数列，恒有14n S <，因212n S λλ<--对n +∀∈N 恒成立，于是有21124λλ--≥，解得12λ≤-或32λ≥，所以λ取值范围是12λ≤-或32λ≥．12．（2022·浙江·效实中学模拟预测）已知等差数列{}n a 中，公差0d ≠，35a =，2a 是1a 与5a 的等比中项，设数列{}n b 的前n 项和为n S ，满足()*41n n S b n =-∈N .(1)求数列{}n a 与{}n b 的通项公式；(2)设n n n c a b =，数列{}n c 的前n 项和为n T ，若118n T λ⎛⎫+≤ ⎪⎝⎭对任意的*n ∈N 恒成立，求实数λ的取值范围.【答案】(1)21n a n =-，13nn b ⎛⎫=- ⎪⎝⎭(2)2485λ-≤≤ 【解析】【分析】（1）对于等差数列{}n a 直接列方程322155a a a a =⎧⎨=⋅⎩求解，数列{}n b 根据11,1,2n n n S n b S S n -=⎧=⎨-≥⎩求解；（2）利用错位相减法可得1411883nn n T +⎛⎫=-+- ⎪⎝⎭，根据题意讨论得：当n 是奇数时，min8341n n λ⎛⎫⋅-≤ ⎪+⎝⎭；当n 是偶数时，min 8341n n λ⎛⎫⋅≤ ⎪+⎝⎭，再通过定义证明数列8341n n ⎧⎫⋅⎨⎬+⎩⎭的单调性，进入确定相应情况的最值． (1)①322155a a a a =⎧⎨=⋅⎩ 则()()12111254a d a d a a d +=⎧⎪⎨+=⋅+⎪⎩，解得112a d =⎧⎨=⎩或150a d =⎧⎨=⎩（舍去）①()12121n a n n =+-=-. 又①41n n S b =-，当1n =时，1141b b =-，则113b =-，当2n ≥时，1141n n S b --=-，则14n n n b b b -=-，即113n n b b -=-，则数列{}n b 是以首项113b =-，公比为13-的等比数列，①1111333n nn b -⎛⎫⎛⎫⎛⎫=-⋅-=- ⎪ ⎪⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭. (2)()1213nn c n ⎛⎫=-- ⎪⎝⎭，()()123111111135232133333n nn T n n -⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫=⨯-+⨯-+⨯-+⋅⋅⋅+--+-- ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭，()()23411111111352321333333nn n T n n +⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫-=⨯-+⨯-+⨯-+⋅⋅⋅+--+-- ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭两式相减得：()231411111221333333n n n T n +⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫=-+-+-+⋅⋅⋅+---- ⎪ ⎪⎡⎤⎢⎥⎢ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎥⎣⎦()111111111112123633623n n n n n -++⎡⎤⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫-+-----=--+-⎢⎥ ⎪ ⎪ ⎪⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎢⎥⎣⎦=①1411883nn n T +⎛⎫=-+- ⎪⎝⎭①118n T λ⎛⎫+≤ ⎪⎝⎭对任意的*n ∈N 恒成立，即411183n n λ+⎛⎫-≤ ⎪⎝⎭对任意的*n ∈N 恒成立 ①当n 是奇数时，411183n n λ+-⋅≤任意的*n ∈N '恒成立 ①8341nn λ⋅-≤+对任意的*n ∈N 恒成立①当n 是偶数时，411183n n λ+⋅≤对任意的*n ∈N 恒成立 ①8341nn λ⋅≤+对任意的*n ∈N 恒成立令8341nn c n ⋅=+，()()()11164138383045414541n n n n n n c c n n n n ++-⋅⋅-=-=>++++对任意的*n ∈N 恒成立 ①{}n c 为递增数列 ①当n 是奇数时，则245λ-≤，即245λ≥-①当n 是偶数时，则8λ≤ ①2485λ-≤≤. 13．（2022·浙江省临安中学模拟预测）各项均为正数的数列{}n a 的前n 项和为n S ，21122n n n S a a =+，数列{}n b 为等比数列，且1224,==b a b a . (1)求数列{}n a ､{}n b 的通项公式；(2)记()232,3,nn n n n n b n a a c n b +⎧-⋅⎪⋅⎪=⎨⎪⎪⎩为奇数为偶数，n T 为数列{}n c 的前n 项和，对任意的n *∈N .2λ≥n T 恒成立，求2n T 及实数的λ取值范围.【答案】(1)n a n =，2nn b =(2)212211214n n n T n +=--+，1712λ≤【解析】【分析】（1）先求出1a ，再当2n ≥时，由21122n n n S a a =+，得21111122n n n S a a ---=+，两式相减化简可得11n n a a --=，从而可得数列{}n a 是公差为1，首项为1的等差数列，则可求出n a ，从而可求出12,b b ，进而可求出n b ，（2）当n 为奇数时，利用裂项相消求和法可求出1321n c c c -++⋯+，当n 为偶数时，利用等比数列的求和公式求出242n c c c ++⋯+，从而可求出2n T ，进而可求出实数的λ取值范围 (1)①21122n nn S a a =+①， ①21111122a a a =+，①10a ≠，①11a = 当2n ≥时，21111122n n n S a a ---=+①，由①-①得221111112222n n n n n a a a a a --+-=- ①2211n n n n a a a a --+=-，又0n a >，①11n n a a --=，①数列{}n a 是公差为1，首项为1的等差数列. ①n a n =①122b a ==，244==b a ，数列{}n b 为等比数列， ①2,2n n q b ==(2)n 为奇数时，212121(65)222(21)(21)2121-+--⋅==-+-+-+k k k k k c k k k k①131321272(65)21335(21)(21)-⨯-⋅++⋯+=++⋯+⨯⨯-+nn n c c c n n 133521211212122222222221335212112121-+++⎛⎫⎛⎫⎛⎫=-++-++⋯+-+=-+=- ⎪ ⎪ ⎪-+++⎝⎭⎝⎭⎝⎭n n n n n n n n n 为偶数时，223324==k k kc ①2421231133314411444414⎛⎫⨯- ⎪⎝⎭++⋯+=++⋯+==--n n n n c c c①()()2121213212422121211214214++-=++⋯++++⋯+=-+-=--++n n n n n n n T c c c c c c n n①0n c >，①{}2n T 单调递增， ①221712≥=n T T ，①1712λ≤ 14．（2022·江苏·阜宁县东沟中学模拟预测）已知正项等差数列{}n a 满足：()33n n a a n *=∈N ，且1382,1,a a a +成等比数列．(1)求{}n a 的通项公式；(2)设()()1121212n n n a n a a c ++=++，n R 是数列{}n c 的前n 项和，若对任意n *∈N 均有n R λ<恒成立，求λ的最小值．【答案】(1)n a n = (2)最小值为23【解析】【分析】（1）设等差数列的公差为d ，由33n n a a =及等差数列的通项公式得到1a d =，则n a nd =，再根据等比中项的性质得到方程，求出d ，即可得解；（2）由（1）可得11121212n n n c +⎛⎫=- ⎪++⎝⎭，利用裂项相消法求和得到n R ，即可得到23n R <，从而求出λ的取值范围，即可得解； (1)解：设等差数列的公差为d ，由33n n a a =得[]11(31)3(1)a n d a n d +-=+-，则1a d =，所以1(1)n a a n d nd =+-=．因为12a 、31a +、8a 成等比数列，所以()231812a a a +=⋅，即2(31)28d d d +=⋅，所以27610d d --=，解得1d =或17d =-，因为{}n a 为正项数列，所以0d >，所以1d =，所以n a n =．(2)由（1）可得()()()()1111122112121212121212n n n a n n n n a a n n c +++++⎛⎫===- ⎪++++++⎝⎭，所以1223111111111122121212121212312n n n n R ++⎡⎤⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫=-+-++-=- ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎢⎥+++++++⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎣⎦，因为对任意n *∈N 均有23n R <，所以23λ≥，所以实数λ的最小值为2315．（2022·山东潍坊·模拟预测）已知{}n a 和{}n b 均为等差数列，111a b ==，312a a a =+，542b b a =+，记{11max n c b na =-，22b na -，…，}n n b na -（n=1，2，3，…），其中{1max x ， 2x ，⋯，}s x 表示1x ，2x ，⋯，sx 这s 个数中最大的数．(1)计算1c ，2c ，3c ，猜想数列{}n c 的通项公式并证明；(2)设数列()()132n n c c ⎧⎫⎪⎪⎨⎬--⎪⎪⎩⎭的前n 项和为n S ，若24n S m m <-+对任意n *∈N 恒成立，求偶数m 的值．【答案】(1)10c =，21c =-，32c =-，1n c n =-，证明见解析 (2)2m = 【解析】【分析】（1）设等差数列{}n a ，{}n b 的公差分别为1d ，2d ，利用111a b ==，312a a a =+，542b b a =+，利用通项公式可得11122d d +=+，211d d =+，可得n a ，n b ．根据10c =，21c =-，32c =-．猜想数列{}n c 的通项公式1n c n =-，证明数列{}k k b na -为单调递减数列，即可得出结论．（2）1111(3)(2)(1)(2)12n nc c n n n n ==---++++，利用裂项求和方法即可得出n S ，根据24n S m m <-+对任意*n N ∈恒成立即可得出m 的取值范围．(1)解：设等差数列{}n a 和{}n b 的公差为1d 、2d ，那么()()()11221121114131d d d d d ⎧+=++⎪⎨+=+++⎪⎩，解得1212d d =⎧⎨=⎩，①n a n =，21n b n =-，那么，111110c b a =-=-=，{}{}21122max 2,2max 121,3221c b a b a =--=-⨯-⨯=-，{}{}3112233max 3,3,3max 131,332,5332c b a b a b a =---=-⨯-⨯-⨯=-，猜想{}n c 的通项公式为1n c n =-，当3n ≥时，()()()()111120k k k k k k k k b na b na b b n a a n ++++---=---=-<，所以数列{}k k b na -关于*N k ∈单调递减，所以{}112211max ,,,1n n n c b na b na b na b na n =---=-=-；(2) 解：()()()()()()111113221123121n n c c n n n n n n ===---++++----⎡⎤⎡⎤⎣⎦⎣⎦，所以1111111123341222⎛⎫⎛⎫⎛⎫=-+-++-=- ⎪ ⎪ ⎪+++⎝⎭⎝⎭⎝⎭n S nn n ，因为24n S m m <-+对任意n *∈N 恒成立，所有2142m m -+≥，解得4422m +≤≤，所以2m =． 16．（2022·天津·耀华中学一模）设数列{}()*n a n ∈N 是公差不为零的等差数列，满足369a a a +=，25796a a a +=.数列{}()*n b n ∈N 的前n 项和为n S ，且满足423n n S b +=.(1)求数列{}n a 和{}n b 的通项公式；(2)在1b 和2b 之间插入1个数11x ，使1b ，11x ，2b 成等差数列；在2b 和3b 之间插入2个数21x ，22x ，使2b ，21x ，22x ，3b 成等差数列；……；在n b 和1n b +之间插入n 个数1n x ，2n x ，…，nn x ，使n b ，1n x ，2n x ，…，nn x ，1n b +成等差数列.（i ）求()()()11212231323312n n n nn T x x x x x x x x x =++++++++++；（ii ）是否存在正整数m ，n ，使12m n ma T a +=成立？若存在，求出所有的正整数对(),m n ；若不存在，请说明理由.【答案】(1)n a n =；11123n n b -⎛⎫=⨯ ⎪⎝⎭.(2)（i ）n T 123343n n +⎛⎫=- ⎪⎝⎭；（ii ）存在；(9,2)和(3,3).【解析】【分析】（1）设}n a ｛的公差为d ，根据题意列式求出1a 和d 即可求出n a ；根据11n n n b S S ++=-可求出n b ；（2）（i ）根据等差中项的性质得到()123411357(21)2n n n T b b b b n b nb +=+++++-+，再根据错位相减法可求出n T ；（ii ）根据n T 和{}n a 的通项公式得到23213n n m +=-，推出211,13m ⎡⎫-∈⎪⎢⎣⎭，令233n nn c +=，推出{}n c 的单调性，根据单调性可知，只有2c 和31,13c ⎡⎫∈⎪⎢⎣⎭，由此可求出结果.(1)设}n a ｛的公差为d ，0d ≠，则()111211125846648a d a d a d a d a d a d +++=+⎧⎪⎨+++=+⎪⎩，解得11a d ==，所以1(1)11n a a n d n n =+-=+-=. 由423n n S b +=得11423b b +=，得112b =， 11423n n S b +++=，所以114()2()330n n n n S S b b ++-+-=-=，所以11422n n n b b b +++=，即113n n b b +=，所以11123n n b -⎛⎫=⨯ ⎪⎝⎭.综上所述：n a n =；11123n n b -⎛⎫=⨯ ⎪⎝⎭.(2)（i ）依题意得12112b b x +=，2321222()2b b x x ++=，343132333()2b b x x x +++=， 45414243444()2b b x x x x ++++=，，123n n n nn x x x x ++++1()2n n n b b ++=，所以()()()11212231323312n n n nn T x x x x x x x x x =++++++++++2334451122()3()4()()22222n n b b b b b b n b b b b ++++++=+++++()123411357(21)2n n b b b b n b nb +=+++++-+012311111111111111()3()5()7()(21)()()2232323232323n n n n -⎛⎫=⨯+⨯⨯+⨯⨯+⨯⨯++-⋅⨯+⋅⨯ ⎪⎝⎭012311111111()3()5()7()(21)()()4333333n n n n -⎛⎫=+⨯+⨯+⨯++-⋅+⋅ ⎪⎝⎭令0123111111()3()5()7()(21)()33333n n R n -=+⨯+⨯+⨯++-⋅，则1234111111()3()5()7()(21)()333333n n R n =+⨯+⨯+⨯++-⋅，所以13n n R R -=12311111112()()()()(21)()33333n n n -⎛⎫+++++--⋅ ⎪⎝⎭，所以1111()213312(21)()13313n n n R n -⎛⎫- ⎪⎝⎭=+⨯--⋅-，所以113(1)()3n n R n -=-+⋅，所以11()43n n n T R n ⎛⎫=+⋅ ⎪⎝⎭1113433n n n n -+⎛⎫=-+ ⎪⎝⎭123343n n +⎛⎫=- ⎪⎝⎭，（ii ）假设存在正整数m ，n ，使12m n m a T a +=，即12313432n n m m ++⎛⎫-= ⎪⎝⎭，即23213n n m+=-成立，因为210m->，所以2m >，所以3m ≥，所以211,13m ⎡⎫-∈⎪⎢⎣⎭，令233n nn c +=，则1125253233(23)3n n n nn c n n c n ++++==++2512544n n n +=<+++，所以数列{}n c 单调递减，1513c =>，279c =，313c =，当4n ≥时，4111813n c c ≤=<，所以由27219c m ==-，得9m =；由31213c m==-，得3m =，所以存在正整数m ，n ，使12m n ma T a +=，且所有的正整数对(,)m n 为：(9,2)和(3,3). 17．（2022·天津河北·一模）设数列{}n a 的前n 项和14n n S -=，（1）求数列{}n a 的通项公式；（2）令19(3)(3)nn n n a b a a +=++，记数列{}n b 前n 项和为n T ，求n T ；（3）利用第二问结果，设λ是整数，问是否存在正整数n ，使等式13758n n T a λ++=成立？若存在，求出λ和相应的n 值；若不存在，说明理由．【答案】（1）21,134,2n n n a n -=⎧=⎨⨯≥⎩;（2）171841n --+（3）当4λ=时，存在正整数2n =，使等式13758n n T a λ++=成立，当4,λ≠时，不存在正整数n 使等式13758n n T a λ++=成立. 【解析】【分析】（1）直接由n a 与n S 的关系求解；（2）将（1）中求得的结果代入n b ，化简后利用裂项相消法求和；（3）将λ表示为含n 的等式，利用λ是整数，找出符合条件的n 即可. 【详解】（1）令n ＝1得，111a S ==；当n 2≥时，2134n n n n a S S --=-=⨯，所以21,134,2n n n a n -=⎧=⎨⨯≥⎩ （2）当2n ≥时，234n n a -=⨯,此时22119934(3)(3)(343)(343)n n n n n n n a b a a ---+⨯⨯==++⨯+⨯+ 21114141n n --=-++，又111293(3)(3)8a b a a ==++①213,1811,24141n n n n b n --⎧=⎪⎪=⎨⎪-≥⎪++⎩.故1138T b ==，当2n ≥时，2221323131111()()841414141n T ----=+-+-+++++ 32211111()()41414141n n n n ----+-+-++++171841n -=-+.（3）若1n =，则等式13758n n T a λ++=为37858λ+=，52λ=不是整数，不符合题意；若2n ≥，则等式13758n n T a λ++=为11717841548n n λ---+=+⨯，11154554141n n n λ---⨯==-++ ①λ是整数, ①141n -+必是5的因数, ①2n ≥时1415n -+≥ ①当且仅当2n =时，1541n -+是整数，从而4λ=是整数符合题意.综上可知，当4λ=时，存在正整数2n =，使等式13758n n T a λ++=成立，当4,λ≠时，不存在正整数n 使等式13758n n T a λ++=成立【点睛】本题考查了数列的通项与前n 项和的关系，考查了裂项求和法，考查了分析问题解决问题的能力及逻辑思维能力，属于难题.18．（2022·四川达州·二模（理））已知数列{}n a 满足11a =，12n n a a +=+，n S 为{}n a 的前n 项和. (1)求{}n a 的通项公式；(2)设()1nn n b S =-，数列{}n b 的前n 项和n T 满足20n T mn ->对一切正奇数n 恒成立，求实数m 的取值范围.【答案】(1)21n a n =-； (2)1m <-. 【解析】【分析】（1）利用等差数列的定义可得数列{}n a 是首项为1，公差为2的等差数列，即求；（2）由题可得当 n 为奇数时，()12n n n T +=-，进而可得21122n n n T m <=--对一切正奇数n 恒成立，即得. (1)①11a =，12n n a a +=+， ①12n n a a +-=，①数列{}n a 是首项为1，公差为2的等差数列， ①()12121n a n n =+-=-； (2)由题可得()21212n n n S n +-==，①()()211nnn n b S n =-=-，①()221121n n b b n n n ++=-++=+，n 为奇数， ①当 n 为奇数，且3n ≥时，()22222123451nn T n =-+-+-++-()()()221212372322n n n n n n n -⋅+=+++--=-=-，当1n =时，11T =-也适合，故当 n 为奇数时，()12n n n T +=-，又20n T mn ->对一切正奇数n 恒成立，①2111222n T m n n n n+<=-=--对一切正奇数n 恒成立，又11122n--≥-， ①1m <-.19．（2022·天津市宁河区芦台第一中学模拟预测）设数列{}n a 的前n 项和为n S ,且满足()*N n n a S n -=∈321.(1)求数列{}n a 的通项公式;(2)记()()n n n n n b n n a ⎧⎪-+⎪=⎨⎪⎪⎩12123，为奇数，为偶数，数列{}n b 的前2n 项和为2n T ，若不等式()nnn n nT n λ⎛⎫-<+⋅- ⎪+⎝⎭2241132941对一切*N n ∈恒成立,求λ的取值范围. 【答案】(1)13-=n n a (2)⎛⎫- ⎪⎝⎭3546，. 【解析】【分析】（1）利用n a 与n S 的关系即可求解；（2）根据裂项相消法和错位相减法求出数列{}n b 的前2n 项和为2n T ，再将不等式的恒成立问题转化为求最值问题即可求解.(1)由题意,当1n = 时，1113211a a a -=⇒=, 当2n ≥ 时， 11321n n a S ---=，所以()n n n n a a S S -----=113320，即 13n n a a -=， ∴ 数列{}n a 是首项为1，公比为3的等比数列，11133n n n a --∴=⨯=故数列{}n a 的通项公式为13-=n n a . (2)()()12123n n n n n b n n a ⎧⎪-+⎪=⎨⎪⎪⎩，为奇数，为偶数，由 (1)，得当n 为偶数时，13n n n n nb a -==，当n 为奇数时， 11142123n b n n ⎛⎫=- ⎪-+⎝⎭，设数列{}n b 的前2n 项中奇数项的和为n A ，所以n nA n n n ⎛⎫=-+-+⋯+-=⎪-++⎝⎭11111114559434141，设数列{}n b 的前2n 项中偶数项的和为n B ， n n B n -⎛⎫⎛⎫⎛⎫∴=⨯+⨯+⋯+⨯ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭1321111242333①n n B n +⎛⎫⎛⎫⎛⎫=⨯+⨯+⋯+⨯ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭352111112429333②，由-①②两，得()n n n n n n B n ++-⎛⨯⎫⎛⎫=⨯+⋯-⎛⎫=-⨯ ⎪++-⎪⎝⎭⨯ ⎪ ⎝⎭⎝⎭-21211321111139281111229332331319，整理得()nn n B +⎛⎫=-⋅ ⎪⎝⎭38927132329，故，()nn n n n n T A B n +⎛⎫=+=+-⋅ ⎪+⎝⎭23892714132329，n nn n n T n ⎛⎫⎛⎫∴+⋅-=-⋅ ⎪ ⎪+⎝⎭⎝⎭2241272713294132329.∴ 不等式()nnn n n T n λ⎛⎫-<+⋅-⎪+⎝⎭2241132941对一切*N n ∈恒成立, 即不等式()nnλ⎛⎫-<-⋅ ⎪⎝⎭27271132329对一切*N n ∈恒成立,()xf x ⎛⎫=-⋅ ⎪⎝⎭2727132329在R 上是单调增。

存在性问题专题 (含答案)

第 8页（共 80 页）高中数学解题研究会 339444963 群文件
35. 设（1）求（ 2 ）设立，求（ 3 ）设
ln h
，
的极大值；，，若
h
e
e
，其中 t
．
的最大值；成立，求
h
对任意的
t
h
t㔶，使
h
恒成
h ，若对任意给定的
的取值范围．
te ，在区间
te 上总存在 t
36. 已知函数（1）求（2）若对任意的
㔶
成等比数列．
（3）是否存在实数，使得对任意的正整数的最大值；若不存在，请说明理由．
h
h ，
h
，当
h
h
，，都有
h 时，比较
h
的大小；成立．若存在，求
h
h
第 4页（共 80 页）高中数学解题研究会 339444963 群文件
19. 已知函数（1）当（2）若存在实数
时，解不等式满足
h h h ， h
，求函数
h
h
ln
．的单调区间； t 上是减函数，求实数的取值范围；的切线，证明：切点的横坐标为．
在区间作曲线
（3）过坐标原点
第 5页（共 80 页）高中数学解题研究会 339444963 群文件
23. 已知函数（1）设（2）求证：存在
，若
h
h
h ．在
t
．
的斜率为，是否存在
的值，若不存在，
请说明理由．
48. 已知函数（1）当
时，求函数
h
h
h
的单调减区间；，求的最大值． t 时，有；

2020届高考数学二轮复习专题《数列中的存在性问题》

专题24数列中的存在性问题数列中的存在性问题一般转化为求不定方程正整数解的问题，往往涉及数论、函数、方程、不等式等知识，蕴含了丰富的数学思想．本专题对数列中一些存在性问题进行探究，使学生学会通过研究方程两边范围的策略来解不定方程整数解的问题.已知a n＝2n，是否存在正整数p，q，r(p<q<r)，使得a p，a q，a r成等差数列？并说明理由．数列中的存在性问题求解策略，一般都是采用逆向思维，先假设存在，然后加以判断．本题先假设存在成等差数列的三项a p，a q，a r，其中(p<q<r，p，q，r∈N*)，然后从性质a p＋a r＝2a q出发，利用奇、偶分析法导出矛盾，从而得出结论.已知a n＝2n，是否存在三个互不相等正整数p，q，r，且p，q，r成等差数列，使得a p－1，a q－1，a r－1成等比数列？并说明理由．已知a n＝n＋2，是否存在正整数p，q，r(p<q<r)，使得a p，a q，a r成等比数列？并说明理由．已知数列{a n}是各项均不为0的等差数列，S n为其前n项和，且满足a2n＝S2n－1，令b n＝1a n·a n＋1，数列{b n}的前n项和为T n.(1)求数列{a n}的通项公式及数列{b n}的前n项和T n；(2)是否存在正整数m，n(1<m<n)，使得T1，T m，T n成等比数列？若存在，求出所有的m，n的值，若不存在，请说明理由．已知数列{a n }与{b n }的前n 项和分别为A n 和B n ，且对任意n ∈N *，a n ＋1－a n ＝2(b n ＋1－b n )恒成立．(1)若A n ＝n 2，b 1＝2，求B n ；(2)若a 1＝2，b n ＝2n ，是否存在两个互不相等的整数s ，t (1<s <t )，使A 1B 1，A s B s ，A t B t成等差数列？若存在，求出s ，t 的值；若不存在，请说明理由．(2020·苏州模拟)已知数列{}a n 的前n 项和记为A n ，且A n ＝n ()a 1＋a n 2，数列{}b n 是公比为q 的等比数列，它的前n 项和记为B n .若a 1＝b 1≠0，且存在不小于3的正整数k ，m ，使得a k ＝b m .(1)若a 1＝1，a 3＝5，求a 2的值；(2)求证：数列{}a n 是等差数列；(3)若q ＝2，是否存在整数m ，k ，使得A k ＝86B m ，若存在，求出m ，k 的值，若不存在，请说明理由．(本小题满分16分)已知数列{}a n 满足对任意的n ∈N *，都有a n (q n a n －1)＋2q n a n a n ＋1＝a n ＋1(1－q n a n ＋1)，且a n ＋1＋a n ≠0，其中a 1＝2，q ≠0.记T n ＝a 1＋qa 2＋q 2a 3＋…＋q n －1a n .(1)若q ＝1，求T 2019的值；(2)设数列{}b n 满足b n ＝(1＋q )T n －q n a n .① 求数列{}b n 的通项公式；② 若数列{}c n 满足c 1＝1，且当n ≥2时，c n ＝2b n －1－1，是否存在正整数k ，t ，使c 1，c k －c 1，c t －c k 成等比数列？若存在，求出所有k ，t 的值；若不存在，说明理由．(1)1 011；(2)① b n ＝n ＋1；② k ＝2，t ＝3.(1)当q ＝1时，由a n (q n a n －1)＋2q n a n a n ＋1＝a n ＋1(1－q n a n ＋1)，得(a n ＋1＋a n )2＝a n ＋1＋a n ，又a n ＋1＋a n ≠0，所以a n ＋1＋a n ＝1，……………………2分(推导出a n ＋1＋a n ＝1)又a 1＝2，所以T 2 019＝a 1＋(a 2＋a 3)＋(a 4＋a 5)＋…＋(a 2 018＋a 2 019)＝1 011.………………………………………………………………4分(分组求和法，求出T 2 019)(2)由a n (q n a n －1)＋2q n a n a n ＋1＝a n ＋1(1－q n a n ＋1)，得q n (a n ＋1＋a n )2＝a n ＋1＋a n ，又a n ＋1＋a n ≠0，所以a n ＋1＋a n ＝1q n ，……………………6分(导出a n ＋1＋a n＝1q n )又因为，T n ＝a 1＋qa 2＋q 2a 3＋…＋q n －1a n ，所以qT n ＝qa 1＋q 2a 2＋q 3a 3＋…＋q n a n ，所以(1＋q )T n ＝a 1＋q (a 1＋a 2)＋q 2(a 2＋a 3)＋q 3(a 3＋a 4)＋…＋q n －1(a n －1＋a n )＋q n a n ，………………………………………………………………8分(求出(1＋q )T n) b n ＝(1＋q )T n －q n a n ＝a 1＋1＋1＋…＋1＋q n a n －q n a n ＝a 1＋n －1＝n ＋1所以b n ＝n ＋1. ………………………………………………………………10分(求出b n )②由题意，得c n ＝2b n －1－1＝2n －1，n ≥2，因为c 1，c k －c 1，c t －c k 成等比数列，所以(c k －c 1)2＝c 1(c t －c k )，即(2k －2)2＝2t －2k ，…………………………………………12分(导出等式(2k －2)2＝2t －2k )所以2t ＝(2k )2－3×2k ＋4，即2t －2＝(2k －1)2－3×2k －2＋1(*)．由于c k －c 1≠0，所以k ≠1，即k ≥2.当k ＝2时，2t ＝8，得t ＝3. …………………………………………14分(求得k ＝2，t ＝3)当k ≥3时，由(*)，得(2k －1)2－3×2k －2＋1为奇数，所以t －2＝0，即t ＝2，代入(*)得22k －2－3×2k －2＝0，即2k ＝3，此时k 无正整数解．综上，k ＝2，t ＝3. …………………………………………16分(验证k ≥3，k ∈N *，无解，并得出结论)第一步：将q ＝1代入已知条件，经变形推得a n ＋1＋a n ＝1；第二步：利用a n ＝2，应用分组求和法求得T 2 019；第三步：将已知条件等价变形，并推得a n ＋1＋a n ＝1q n ；第四步：利用已知条件，求出(1＋q )T n 的表达式；第五步：将第四步求得的(1＋q )T n 代入已知求得b n ＝n ＋1；第六步：由已知条件推出等式(2k －2)2＝2t －2k ；第七步：求出第六步中的方程的一组解k ＝2，t ＝3；第八步：验证：k ≥3时，第六步中的方程无解，进而得出结论.作业评价若不等式4x 2＋9y 2≥2k xy 对一切正数x ，y 恒成立，则整数k 的最大值为________．已知数列{a n }的前n 项和S n ＝2n 2＋pn ，a 7＝11，若a k ＋a k ＋1>12，则正整数k 的最小值为________．设数列{a n }的首项a 1＝32，前n 项和为S n ，且满足2a n ＋1＋S n＝3(n ∈N *)．则满足1817<S 2n S n <87的所有n 的和为________．已知等差数列{a n }和等比数列{b n }满足a 1＝b 1＝－2，a 2＝b 2＝4，则满足a n ＝b n 的n 的所有取值构成的集合是________．(2019·盐城期中)已知数列{a n }满足2a n a n ＋1＋a n ＋3a n ＋1＋2＝0，其中a 1＝－12，设b n ＝n －λa n ＋1，若b 3为数列{b n }中唯一最小项，则实数λ的取值范围是_________．各项均为正偶数的数列a 1，a 2，a 3，a 4中，前三项依次成公差为d (d >0)的等差数列，后三项依次成公比为q 的等比数列．若a 4－a 1＝88，则q 的所有可能的值构成的集合为________．设数列{a n }的前n 项和S n ＝n 2，数列{b n }满足b n ＝a n a n ＋m (m ∈N *)．(1)若b 1，b 2，b 8成等比数列，试求m 的值；(2)是否存在m ，使得数列{b n }中存在某项b t 满足b 1，b 4，b t (t ∈N *，t ≥5)成等差数列？若存在，请指出符合题意的m 的个数；若不存在，请说明理由．(2020·镇江期末)设数列{a n }是各项均为正数的等比数列，a 1＝2，a2a4＝64.数列{b n}满足：对任意的正整数n，都有a1b1＋a2b2＋…＋a n b n＝(n－1)·2n＋1＋2.(1)分别求数列{a n}与{b n}的通项公式；(2)若不等式λ(1－12b1)(1－12b2)…(1－12b n)<12b n＋1对一切正整数n都成立，求实数λ的取值范围；(3)已知k∈N*，对于数列{b n}，若在b k与b k＋1之间插入a k个2，得到一个新数列{c n}．设数列{c n}的前m项的和为T m，试问：是否存在正整数m，使得T m＝2 019？如果存在，求出m的值；如果不存在，请说明理由．。

数列中的存在性问题研究

因为，．一户＞０，ｒ —ｑ＋１＞０，且ｒ —Ｐ∈Ｎ，ｒ —ｑ＋１
将一个参数用另一个参数来表示，然后可以根据参数的
正整数性或者将一个变量看作另一个变量的函数，这样
所以等式的左边为奇数，右边为偶数，等式不成立．
的题型经常可以遇到．但是学生在做此类题型时往往由
于计算不熟练、等式变换生疏而导致失分．
所以数列｛ “ ）中不存在任意三项按原来顺序排列
后成等差数列．说明：该题主要是根据等式“ ２卜一２ｌ－＋２１－ｒ，，说明这样的Ｐ，ｑ，ｒ是否存在，直接求出是不可能的，所以根
ｓ为其前 ”项的和，且满足 “ 一Ｓ：，令ｂ一—ｌｌｌ
“ ’ “” ＋１
，
数列｛ｂ｝的前项和为Ｔ．（１）求数列｛ｎ｝的通项公式及数列｛ｂ的前 ”项和
Ｔ；
掌握等差、等比数列的通项公式及前项和公式；另一方面主要考察分析、探究及逻辑推理的能力，主要是一些探索性结论的证明及数列不等式．本文就其中的一类—— 存在性问题进行分析研究，旨在探索解题规律，
由．
据这３项都以２为底，利用奇数、偶数不可能相等的事实，将表达式转换到２州一２＋１来处理．
二、利用数为正整数求解存在性
例２已知数列｛｝是各项均不为０的等差数列，

数列中的存在性问题专题

数列中的存在性问题1.若不等式4x 2＋9y 2≥2k xy 对一切正数x ，y 恒成立，则整数k 的最大值为________．2．已知数列{a n }的前n 项和S n ＝2n 2＋pn ，a 7＝11，若a k ＋a k ＋1>12，则正整数k 的最小值为________．3．设数列{a n }的首项a 1＝32，前n 项和为S n ，且满足2a n ＋1＋S n ＝3(n ∈N *)．则满足1817<S 2n S n <87的所有n 的和为________．4．已知等差数列{a n }和等比数列{b n }满足a 1＝b 1＝－2，a 2＝b 2＝4，则满足a n ＝b n 的n 的所有取值构成的集合是________．5．设各项均为正整数的无穷等差数列{a n }，满足a 54＝2014，且存在正整数k ，使a 1，a 54，a k 成等比数列，则公差d 的所有可能取值之和为________．6．各项均为正偶数的数列a 1，a 2，a 3，a 4中，前三项依次成公差为d(d>0)的等差数列，后三项依次成公比为q 的等比数列．若a 4－a 1＝88，则q 的所有可能的值构成的集合为________．7．设数列{a n }的前n 项和S n ＝n 2，数列{b n }满足b n ＝a na n ＋m(m ∈N *)． (1)若b 1，b 2，b 8成等比数列，试求m 的值；(2)是否存在m ，使得数列{b n }中存在某项b t 满足b 1，b 4，b t (t ∈N *，t ≥5)成等差数列？若存在，请指出符合题意的m的个数；若不存在，请说明理由．8．已知数列{a n}的通项公式为a n＝2×3n＋23n＋1(n∈N*)．(1)求数列{a n}的最大项；(2)设b n＝a n＋pa n－2，试确定实常数p的值，使得{b n}为等比数列；(3)设m，n，p∈N*，m<n<p，问：数列{a n}中是否存在三项a m，a n，a p，使数列a m，a n，a p是等差数列？如果存在，求出这三项；如果不存在，说明理由．1．答案：3.解析：不等式4x 2＋9y 2≥2kxy 对一切正数x ，y 恒成立，则等价为4x 2＋9y2xy ＝4x y ＋9y x≥2k恒成立，∵4x y＋9yx≥24xy·9yx＝2×6＝12当且仅当4x y ＝9yx，即2x＝3y 时取等号，要使4x 2＋9y2xy＝4xy＋9yx≥2k恒成立，则2k≤12，因为k 是整数，所以整数k 的最大值为3，故答案为3.2．答案：6.解析：∵前n 项和S n ＝2n 2＋pn ，∴S 7＝2×72＋7p ＝98＋7p ，S 6＝2×62＋6p ＝72＋6p .可得a 7＝S 7－S 6＝26＋p ＝11，所以p ＝－15.∴S n ＝2n 2－15n .∵数列{a n }是等差数列，∴a k ＋a k ＋1＝a 1＋a 2k .因此{a n }的前2k 项和S 2k ＝2k （a 1＋a 2k ）2＝k (a k ＋a k ＋1)>12k .又∵S 2k ＝2(2k )2－15×(2k )＝8k 2－30k .∴8k2－30k >12k ，解之得k >214(舍去负值)．因此，正整数k 的最小值为6.3．答案：7. 解析：由2a n ＋1＋S n ＝3，得2(S n ＋1－S n )＋S n ＝3，即S n ＋1－3＝12(S n －3)，∴{S n－3}以12为公比，－32为首项，求得S n －3＝－32·(12)n －1＝－3×(12)n，∴S n ＝3(1－(12)n)，∴S 2n S n ＝1＋(12)n ，从而117≤(12)n≤17，n ∈N *，∴n ＝3，4.∴所有n 的和为7.4．答案：{1，2，4}．解析：设等差数列{a n }的公差为d ，等比数列{b n }的公比为q ，所以d ＝a 2－a 1＝6，q ＝b 2b 1＝－2，所以a n ＝－2＋6(n －1)＝6n －8，b n ＝－2(－2)n －1＝(－2)n，因为等差数列{a n }的首项为负，从第二项起均为正数，等比数列{b n }奇数项为负，偶数项为正，所以除首项外，当a n ＝b n 时，n 为偶数，n＝4时a 4＝16，b 4＝(－2)4＝16，n ＝6时，a 6＝28<b 6＝(－2)6＝64.因为n 为偶数时，数列{a n }，数列{b n }均递增，所以当n ≥2k (k ＝3，4，5，…)时，a n <b n .综上可得，满足a n ＝b n 的n 的所有取值为1，2，4.5．答案：92. 解析：无穷正整数数列，则{a n }公差d 为自然数．①d ＝0，{a n }为常数列，满足题意；②当d >0时，(a 54－53d )(a 54＋(k －54)d )＝a 542，得d ＝28（k －107）k －54＝38－38×53k －54. 要使得d 是正整数，故(k －54，d )∈{(53×2，19)，(53×19，36)，(53×38，37)}．d 的可能取值和为0＋19＋36＋37＝92.6．答案：⎩⎨⎧⎭⎬⎫53，87.解析：设a 1，a 1＋d ，a 1＋2d ，a 1＋88，其中a 1，d均为正偶数，则(a 1＋2d )2＝(a 1＋d )(a 1＋88)，整理得a 1＝4d （22－d ）3d －88>0，(注意体会这里用“a 1>0”而不用“a 1≥2”的好处)所以(d －22)(3d －88)<0，即22<d <883，所以d 的所有可能值为24，26，28，当d ＝24时a 1＝12，q ＝53；当d ＝26时，a 1＝2085(舍去)；当d ＝28时，a 1＝168，q ＝87，所以q 的所有可能值构成的集合为⎩⎨⎧⎭⎬⎫53，87. 7．答案：(1)9；(2)9个．解析：(1)因为S n ＝n 2，所以当n ≥2时，a n ＝S n －S n －1＝2n －1.又当n ＝1时，a 1＝S 1＝1，适合上式，所以a n ＝2n －1(n ∈N *)所以b n ＝2n －12n －1＋m，则b 1＝11＋m ，b 2＝33＋m，b 8＝1515＋m ，由b 22＝b 1b 8，得(33＋m )2＝11＋m ×1515＋m，解得m ＝0(舍)或m ＝9，所以m ＝9.(2)假设存在m ，使得b1，b4，b t(t∈N*，t≥5)成等差数列，即2b4＝b1＋b t，则2×77＋m＝11＋m＋2t－12t－1＋m，化简得t＝7＋36m－5.所以当m－5＝1，2，3，4，6，9，12，18，36时，分别存在t＝43，25，19，16，13，11，10，9，8适合题意，即存在这样m，且符合题意的m共有9个．8．答案：(1)a n＝4；(2)±2；(3)不存在．解析：(1)由题意a n＝2＋43n－1，随着n的增大而减小，所以{a n}中的最大项为a1＝4.(2)b n＝2＋43n－1＋p43n－1＝（2＋p）（3n－1）＋44＝（2＋p）3n＋（2－p）4，若{b n}为等比数列，则b n＋12－b n b n＋2＝0(n∈N*)，所以[(2＋p)3n＋1＋(2－p)]2－[(2＋p)3n＋(2－p)][(2＋p)3n＋2＋(2－p)]＝0(n∈N*)，化简得(4－p2)(2·3n＋1－3n＋2－3n)＝0即－(4－p2)·3n·4＝0，解得p＝±2.反之，当p＝2时，b n＝3n，{b n}是等比数列；当p＝－2时，b n＝1，{b n}也是等比数列，所以，当且仅当p＝±2时{b n}为等比数列．(3)因为a m＝2＋43m－1，a n＝2＋43n－1，a p＝2＋43p－1，若存在三项a m，a n，a p，使数列a m，a n，a p是等差数列，则2a n＝a m＋a p，所以2(2＋43n－1)＝2＋43m－1＋2＋43p－1，化简得3n(2×3p－n－3p－m－1)＝1＋3p－m－2×3n－m(*)，因为m，n，p∈N*，m<n<p，所以p－m≥p－n＋1，p－m≥n－m＋1，所以3p－m ≥3p－n＋1＝3×3p－n，3p－m≥3n －m＋1＝3×3n－m，(*)左边≤3n(2×3p－n－3×3p－n－1)＝3n(－3p－n－1)<0，右边≥1＋3×3n－m－2×3n－m＝1＋3n－m>0，所以(*)式不可能成立，故数列{a n}中不存在三项a m，a n，a p，使数列a m，a n，a p是等差数列．。

例说数列中的存在性问题

一显现.这种“独木桥”式的通性通法在高考中重点考查,不过选取不同的直线方程时会导致解题过程繁简的差异,特别是在消元和运算求解能力上的要
求就更高,涉及字母较多,需要消元,且伴随繁杂的运算,这些常常是学生高考得分的绊脚石.显然,运
能力
高中数学重考的
之一也
高考中突显选拔、分层功能的重要体现.因此,在课
量,如果方程的个数大于可求解未知数，那就进一步
验证，如果都能满足,则存在，否则舍解.类型②往
学
难的 '
定 '该求
？笔者从几个简单的例子下手，试图找出这类问的一般性
例1已知a” = 2"，是否存在正整数p , ,r（A < q <R）,使得9p, 9 S , 9r成等差数列？并说明理由.
组转化为一元二次方程,利用求判别式、韦达定理逐
习？答案是肯定的，数列当然需要复习4数列是一类特殊的函数，是数学重要的研究对象，是研究其他类型函数的基本工具，在日常生活中也有着广泛的应用.数列的学习能够提升数学抽象、数学运算、数学建模和逻辑推理素养.数列的复习有利于提升学生的自信心，锻炼学生不畏困难的品质.那么，数列
到底该如何复习？学生的得分点在哪里？在高考的
变式1 已知9" =2"，是否存在三个互不相等
正整数p , q , r,且p , q , r成等差数列,使得9p — 1 , 9q —1,9”一1成等比数列？并说明理由.
解法1因为p , q , r成等差数列,所以p—r =
2q.假设9p — 1 , 9q — 1,9r — 1成等比数列,则!p —
r,所以2q-p, 2都是正整数,从而吕是真分数,
2 — 2^=-—-不可能成立,故不存在正整数p , q ,

存在性问题专题 (含答案)

h 存在性问题专题（含答案）1. 已知函数 ƒ x = x — t |x| t C R ．（1）试讨论函数 ƒ x 的单调区间；（2）若 Et C 0th ，对于 6x C 1th ，不等式 ƒ x Σ x h a 都成立，求实数 a 的取值范围．2. 已知函数 ƒ x = x 3 — ax h h 10．（1）当 a = 1 时，求曲线 y = ƒ x 在点 h t ƒ h处的切线方程；（2）在区间 1th 内至少存在一个实数 x ，使得 ƒ x € 0 成立，求实数 a 的取值范围．3. 已知等差数列 a n 满足：a 1 = t ，a 5 = 0．数列 b n 的前 n 项和为 S n = h n —1 — 1 n C N ×（1）求数列 a n 和 b n 的通项公式；（2）令 c n = h a n ，试问：是否存在正整数 n ，使不等式 b n c n h 1 Σ b n h c n 成立?若存在，求出相应 n 的值；若不存在，请说明理由．4. 已知函数 ƒ x = lnx — 1 ax h — hx h 1，a C Rh（1）若 ƒ x 在 x = h 处的切线与直线 hx h y = 0 垂直，求 a 的值；（2）若 ƒ x 存在单调递减区间，求 a 的取值范围．5. 已知函数 ƒ x = x h — mx h n mtn C R ．（1）若 n = h ，且不等式 ƒ x ≤ 0 在 0t 㔶 m 的最小值；（2）若 x 1，x h 是方程 ƒ x = 0 的两实根，且满足 0 € x 1 € h € x h € 㔶，试求 m h n 的范围．h 6. 已知函数 y = x h t 有如下性质：如果常数 t Σ 0，那么该函数在 0tx上是减函数，在 tt h œ上是增函数．（1）已知 ƒ x = 㔶x h —1hx —3 tx C 0t1 ，利用上述性质，求函数 ƒ x 的单调区间和值域；hxh1（2）对于（1）中的函数 ƒ x 和函数 g x =— x — ha ，若对任意 x 1 C 0t1 ，总存在 x h C 0t1 ，使得 g x h = ƒ x 1 成立，求实数 a 的值．7. 已知函数 ƒ x = x x hb，其中 b C R ．（1）求 ƒ x 的单调区间；（2）设 b Σ 0，若 Ex C 1t 3，使 ƒ x ≤ 1，求 b 得取值范围．㔶㔶8. 设 ƒ x 是 R 上的奇函数，且对任意的实数 a ，b 当 a h b G 0 时，都有 ƒ a hƒ bΣ 0．（1）若 a Σ b ，试比较 ƒ a ，ƒ b 的大小；（2）若存在实数 1 t 3 使得不等式 ƒ x — c h ƒ x — c h Σ 0 成立，试求实数 c 的取值范围．h h9. 已知函数 ƒ x = x — 1 h x — a ．（1）若 a =— 1，解不等式 ƒ x ≤ 3；（2）如果 Ex C R ，使得 ƒ x € h 成立，求实数 a 的取值范围．10. 已知函数 ƒ x = x — a — x — 㔶 x C Rta C R 的值域为 3t3 ．（1）求实数 a 的值；（2）若存在 x 0 C R ，使得 ƒ x 0 ≤ hm — m h ，求实数 m 的取值范围．txh1 hh11. 设二次函数 ƒ x = ax h h bx h c atbtc C Rta G 0 满足条件：（a ）当 x C R 时，ƒ x — 㔶 = ƒ h — x ，且ƒ x ≤ x ； h（b ）当 x C 0th 时，ƒ x ≤；（c ）ƒ x 在 R 上的最小值为 0．求最大的 m m Σ 1 ，使得存在 t C R ，只要 x C 1tm ，就有 ƒ x h t ≤ x ．12. 已知函数 ƒ x = kx x h3kk Σ 0 ．（1）若 ƒ x Σ m 的解集为 x x €— 3 或 x Σ— h ，求不等式 5mx h h k x h 3 Σ 0 的解集； h（2）若存在 x 0 Σ 3，使得 ƒ x 0 Σ 1 成立，求 k 的取值范围．13. 已知函数 ƒ x = x — 1 h x h 3 ，x C R ．（1）解不等式 ƒ x ≤ 5；（2）若不等式 t h h 3t Σ ƒ x 在 x C R 上有解，求实数 t 的取值范围．14. 设 ƒ x = mx h h 3 m — 㔶 x — 9．（1）试判断函数 ƒ x 零点的个数；（2）若满足 ƒ 1 — x = ƒ 1 h x ，求 m 的值；（3）若 m = 1 时，存在 x C 0th 使得 ƒ x — a Σ 0 成立，求 a 的取值范围．ha a 15. 已知正项数列 a n 的前 n 项的和为 S n ，且 p — 1 S n = p h — a n n C N ×tp Σ 0tp G 1 ，数列b n 满足 b n = hlog p a n ．（1）分别求 a n 和 b n 的表达式；（2）设数列的前 n 项和 T n ，当 p = 1 时，求证： 0 € T n € 㔶；（3）是否存在正整数 M ，使得 n Σ M 时， a n Σ 1 恒成立?若存在，求出相应的 M 的值；若不存在，请说明理由．16. 设 x 1，x h 为函数 ƒ x = ax h h b — 1 x h 1 a Σ 0 两个不同零点，且满足 x h — x 1 = h ．（1）若对任意 x C R 都有 ƒ h — x = ƒ h h x ，求 ƒ x ；（2）设 g x =— ƒ x h h x h — x ，试证明必存在 x 0 C R 使得 g x 0 ≤ 㔶成立．17. 设函数 ƒ x = xe x ，g x = ax h h x（1）若 ƒ x 与 g x 具有完全相同的单调区间，求 a 的值；（2）若当 x ≤ 0 时恒有 ƒ x ≤ g x ，求 a 的取值范围．18. 已知公差不为 0 的等差数列 a n 的首项 a 1 = 1，前 n 项和为 S n ，且 a 1，a h ，a 㔶成等比数列．（1）求数列 a n 的通项公式及 S n ；（2）记 A = 1 h 1 h ... h 1 ，B = 1 h 1 h (1)，当 n ≤ h 时，比较 A 与 B 的大小；S 1 S h S n1 n —1hhh（3）是否存在实数 k ，使得对任意的正整数 m ，n ，都有 a h h a h ≤ k · a h成立．若存在，求k 的最大值；若不存在，请说明理由．mnmhnb n a na19.已知函数ƒx = x —3 h hx h t ，t C R．（1）当t = 1 时，解不等式ƒ x ≤ 5；（2）若存在实数a 满足ƒ a h a —3 € h，求t 的取值范围．20.已知关于x 的不等式x — 1 — hx — 1 Σlog1a （其中a Σ0 ）．3（1）当 a = 3 时，求不等式的解集；（2）若不等式有解，求实数 a 的取值范围．21.设函数ƒx = |ax — 1|．（1）若ƒ x ≤ h 的解集为— 6th ，求实数a 的值；（2）当 a = h 时，若存在x C R，使得不等式ƒ hx h 1 —ƒ x —1 ≤ 7 — 3m 成立，求实数m 的取值范围．22.设函数ƒx = x h h ax —lnx a C R ．（1）若 a = 1，求函数y = ƒ x 的单调区间；（2）若函数ƒ x 在区间0t1 上是减函数，求实数a 的取值范围；（3）过坐标原点0 作曲线y = ƒ x 的切线，证明：切点的横坐标为1．ƒ x x23. 已知函数 ƒ x = x h h ax h b ．（1）设 b = a ，若 |ƒ x | 在 x C 0t1 上单调递增，求实数 a 的取值范围．（2）求证：存在 x 0 C — 1t1 ，使 |ƒ x 0 | ≤ |a|．24. 已知命题 p 知关于 x 的方程 a h x h h ax — h = 0 在 — 1t1 上有解；命题 q 知只有一个实数 x 满足不等式 x h h hax h ha ≤ 0．若“p 或 q ”是假命题，求实数 a 的取值范围．25. 已知二次函数 ƒ x = hx h h ax h b为偶函数， g x =h x = c x h 1 h c G h ．关于 x 的方程 ƒ x = h x 有且仅有一根 1． h— 1 x h m ，（1）求 a ，b ，c 的值；（2）若对任意的 x C — 1t1 ，≤ g x 恒成立，求实数 m 的取值范围；（3）令 x = h 数 m 的取值范围．，若存在 x 1tx h C 0t1 使得 x 1 — x h ≤ g m ，求实26. 设函数 ƒ x = px — p — hlnx ，其中 e 是自然对数的底数．x（1）当 p = 3 时，求函数 ƒ x 的极值h（2）若 ƒ x 在其定义域内为单调函数，求实数 p 的取值范围．（3）设 g x = he ，若在1te 上至少存在一点 x 0，使得 ƒ x 0 Σ g x 0 成立，求实数 p 的取值范围．3 ƒ x ƒ 1 — xh 27. 已知函数 ƒ x = e x x h h ax h a ．（1）当 a = 1 时，求函数 ƒ x 的单调区间；（2）若关于 x 的不等式 ƒ x ≤ e a 在 at h œ 上有解，求实数 a 的取值范围；（3）若曲线 y = ƒ x 存在两条互相垂直的切线，求实数 a 的取值范围；（只需直接写出结果）28. 已知函数 ƒ x = x h h a — 㔶 x h 3 — a ．（1）若 ƒ x 在区间 0t1 上不单调，求 a 的取值范围；（2）若对于任意的 a C 0t 㔶，存在 x 0 C 0th ，使得 ƒ x 0 ≤ t ，求 t 的取值范围．29. 已知函数 ƒ x = mx 3h ax h h 1 — b h x ，mtatb C R ．3（1）求函数 ƒ x 的导函数 ƒ' x ；（2）当 m = 1 时，若函数 ƒ x 是 R 上的增函数，求 z = a h b 的最小值；（3）当 a = 1，b = 时，函数 ƒ x 在 ht h œ 上存在单调递增区间，求 m 的取值范围．30. 已知 ƒ x = ax h h bx h c ，atbtc C R ，定义域为 — 1t1 ．（1）当 a = 1，|ƒ x | ≤ 1 时，求证：|1 h c| ≤ 1；（2）当 b Σ ha Σ 0 时，是否存在 x C — 1t1 ，使得 |ƒ x | ≤ b ?31. 已知函数 ƒ x = alnx h x h h bx （a 为实常数）．（1）若 a =— h ，b =— 3，求 ƒ x 的单调区间；（2）若 b = 0，a Σ— h e h 求函数 ƒ x 在 1t e 上的最小值及相应的 x 值；（3）设 b = 0，若存在 x C 1t e ，使得 ƒ x ≤ a h h x 成立，求实数a 的取值范围．32. 已知函数 ƒ x = lnx ．x（1）记函数 F x = x h — x · ƒ x x C 1 th ，求函数 F x 的最大值；h（2）记函数 H x =tx ≤ st x t0 € x € st若对任意实数 k ，总存在实数 x 0，使得 H x 0 = k 成立，求实数 s 的取值集合．33. 已知过原点 0 的动直线 l 与圆 C 知 x h 1 h h y h = 㔶交于 A ，B 两点．（1）若 |AB| = 15，求直线 l 的方程．（2）在 x 轴上是否存在定点 M x 0t0 ，使得当 l 变动时，总有直线 MA ，MB 的斜率之和为 0?若存在，求出 x 0 的值；若不存在，说明理由．34. 己知函数 ƒ x = mx h n e —x （mtn C R ，e 是自然对数的底）．（1）若函数 ƒ x 在点 1t ƒ 1 处的切线方程为 x h e y — 3 = 0，试确定函数 ƒ x 单调区间；（2）① 当 n =— 1，m C R 时，若对于任意 x C 1 th ，都有 ƒ x ≤ x 恒成立，求实数 m 的最小h值；② 当 m = n = 1 时，设函数 g x = xƒ x h tƒ' x h e —x t C R ，是否存在实数 atbtc C 0t1 ，使得 g a h g b € g c ?若存在，求出 t 的取值范围；若不存在，说明理由．xheƒ1 g x hx35. 设 ƒ x = alnx h bx — b ，g x = ex ，其中 atb C R ． e（1）求 g x 的极大值；（2）设 b = 1，a Σ 0，若 ƒ x h — ƒ x 1 €—立，求 a 的最大值；对任意的 x 1tx h C 3t 㔶 x 1 G x h 恒成（ 3）设 a =— h ，若对任意给定的 x 0 C 0te ，在区间 0te 上总存在 stt s G t ，使 ƒ s = ƒt = g x 0 成立，求 b 的取值范围．36. 已知函数 ƒ x = alnx — x h h ，其中 a G 0．（1）求 ƒ x 的单调区间；（2）若对任意的 x 1 C 1te ，总存在 x h C 1te ，使得 ƒ x 1 h ƒ x h = 㔶，求实数 a 的值．37. 已知函数 ƒ x = x h a · e —x ．（1）当 a = e h 时，求 ƒ x 在区间 1t3 上的最小值；（2）求证：存在实数 x 0 C — 3t3 ，有 ƒ x 0 Σ a ．38. 已知函数 ƒ x = 1 ax h — ha h 1 x h hlnx a C R ．h（1）若曲线 y = ƒ x 在 x = 1 和 x = 3 处的切线互相平行，求 a 的值；（2）求 ƒ x 的单调区间；（3）设 g x = x h — hx ，若对任意 x 1 C 0th ，均存在 x h C 0th ，使得 ƒ x 1 € g x h ，求 a 的取值范围．1g x 1x39. 已知函数 ƒ x = a x — 1x— hlnx a C R ．（1）若 a = h ，求曲线 y = ƒ x 在点 1t ƒ 1 处的切线方程；（2）求函数 ƒ x 的单调区间；（3）设函数 g x =— a ．若至少存在一个 x 0 C 1te ，使得 ƒ x 0 Σ g x 0 成立，求实数 a 的取值范围．40. 已知函数 ƒ x = ax h h hx — a e x ，g x = 1 ƒ lnx ，其中 a C R ，e = h.71tht … 为自然对数的h底数．（1）若函数 y = ƒ x 的图象在点 M h t ƒ h处的切线过坐标原点，求实数 a 的值；（2）若 ƒ x 在 — 1t1 上为单调递增函数，求实数 a 的取值范围；（3）当 a = 0 时，对于满足 0 € x 1 € x h 的两个实数 x 1tx h ，若存在 x 0 Σ 0，使得 g' x = g x 1 —g x hx 1—x h成立，试比较 x 0 与 x 1 的大小．41. 已知函数 ƒ x = x — alnx h 1ha xa C R ．（1）求 ƒ x 的单调区间；（2）若在 1te e = h.71tht… 上存在一点 x 0，使得 ƒ x 0 ≤ 0 成立，求 a 的取值范围．42. 已知函数 ƒ x = e mx — lnx — h ．（1）若 m = 1，证明：存在唯一实数 t C 1 t1 ，使得 ƒ' t = 0；h（2）求证：存在 0 € m € 1，使得 ƒ x Σ 0．x h y h h43.已知椭圆C知a hhb h= 1（a Σb Σ0）的离心率为C 上，直线PA 交x 轴于点M．，点P 0t1 和点A mtn （m G 0）都在椭圆h（1）求椭圆C 的方程，并求点M 的坐标（用m，n 表示）．（2）设0 为原点，点 B 与点A 关于x 轴对称，直线PB 交x 轴于点N，问：y 轴上是否存在点Q，使得²0QM = ²0NQ ?若存在，求点Q 的坐标；若不存在，说明理由．44.已知函数ƒx = e x hx —1 —ax h a a C R ，e 为自然对数的底数．（1）当a＝1 时，求函数ƒ x 的单调区间；（2）①若存在实数x，满足ƒ x € 0，求实数 a 的取值范围；②若有且只有唯一整数x0，满足ƒ x0€ 0，求实数a 的取值范围．45.已知函数ƒx = log a x h 1 a Σ1 ，若函数y = g x 的图象与函数y = ƒx 的图象关于原点对称．（1）写出函数g x 的解析式；（2）求不等式hƒ x h g x ≤ 0 的解集A；（3）问是否存在m C 0t h œ ，使不等式ƒ x h hg x ≤ log a m 的解集恰好是A ?若存在，请求出m 的值；若不存在，请说明理由．xe x46.已知函数ƒx = xh1（e 为自然对数的底数）．e（1）求函数ƒ x 的最大值；（2）设函数x = xƒ x h tƒ' x h 1，存在实数x1，x h C 0t 1 ，使得h x1€ x h成立，求实数t 的取值范围.47.设函数ƒ x = mlnx —1 x h 1 . m C R ．h hx（1）当m = 5时，求ƒ x 的极值；㔶（2）设A 、B 是曲线y = ƒ x 上的两个不同点，且曲线在A 、B 两点处的切线均与x 轴平行，直线AB 的斜率为k，是否存在m，使得m — k = 1 ? 若存在，请求出m 的值，若不存在，请说明理由．48.已知函数ƒx = x3 h 3h1 —a x h —3ax h 1，a Σ 0．（1）当 a = 1 时，求函数ƒ x 的单调减区间；（2）证明：对于任意正数a，存在正数p，使得当x C 0tp 时，有ƒx ≤ 1；（3）设（2）中的p 的最大值为g a ，求g a 的最大值．2 149. 设函数 ƒ x = lnx — ax h 1—a — 1．x（1）当 a = 1 时，过原点的直线与函数 ƒ x 的图象相切于点 P ，求点 P 的坐标；（2）当 0 € a € 1 时，求函数 ƒ x 的单调区间；h（3）当 a = 1 时，设函数 g x = x h — hbx — 5 ，若对于 6x 1 C 0te ，Ex h C 0t1 使 ƒ x 1 ≤31hg x h 成立，求实数 b 的取值范围（e 是自然对数的底数，e €h 1）．50. 已知函数 ƒ x = ax — ha h 1 lnx — h ，g x =— halnx — h ，其中 a C R ．xx（1）当 a = h 时，求曲线 y = ƒ x 在点 1t ƒ 1 处的切线方程；（2）当 a Σ 0 时，求 ƒ x 的单调区间；（3）若存在 x C 1 te h ，使不等式 ƒ x ≤ g x 成立，求 a 的取值范围．e51. 函数 y = Asin mx h A Σ 0tm Σ 0t0 ≤ ≤ π h在 x C 0t7π 内只取到一个最大值和一个最小值，且当 x = π 时，y max = 3；当 x = 6π 时，y min =— 3．（1）求出此函数的解析式；（2）求该函数的单调递增区间；（3）是否存在实数 m ，满足不等式 Asin m存在，求出 m 的范围（或值），若不存在，请说明理由．h Σ Asin mh ? 若52. 已知函数 ƒ x = x h — k h 1 x h 9，g x = hx — k ，其中 k C R ．㔶（1）若 ƒ x 在区间 1t 㔶上有零点，求实数 k 的取值范围；（）设函数 p x = ƒ x tx € 0t是否存在实数 k ，对任意给定的非零实数 x ，存在唯一的非零 g x tx ≤ 0t实数 x h x 1 G x h ，使得 p x 1 = p x h ．若存在，求出 k 的值，若不存在，请说明理由．3 — m h h hm h 3 — m h h 㔶h㔶53. 已知函数 ƒ x = ln 1 h 1 ax h x h — ax （ a 为常数，a Σ 0 ）．hh（1）当 y = ƒ x 在 x = 1 处取得极值时，若关于 x 的方程 ƒ x — b = 0 在 0th 上恰有两个不h相等的实数根，求实数 b 的取值范围；（2）若对任意的 a C 1th ，总存在 x 0 C 1 t1 ，使不等式 ƒ x 0 Σ m a hh ha — 3 成立，求实数 m 的取值范围．54. 已知函数 ƒ x = e x ，点 A at0 为一定点，直线 x = t t G a 分别与函数 ƒ x 的图象和 x 轴交于点 M ，N ，记 O AMN 的面积为 S t ．（1）当 a = 0 时，求函数 S t 的单调区间；（2）当 a Σ h 时，若 Et 0 C 0th ，使得 S t 0 ≤ e ，求实数 a 的取值范围．55. 已知函数 ƒ x = x — alnx ，g x =— 1ha x（1）若 a = 1，求函数 ƒ x 的极值；a Σ 0 ．（2）设函数 h x = ƒ x — g x ，求函数 h x 的单调区间；（3）若存在 x 0 C 1te ，使得 ƒ x 0 € g x 0 成立，求 a 的取值范围．56. 已知函数 ƒ x — lnx — ax h 1—a — 1 a C R ．x（1）当 a ≤ 1 时，讨论 ƒ x 的单调性；h（ 2）设 g x = x h — hbx h 㔶．当 a = 1 时，若对任意 x 1 0th ，存在 x h C 1th ，使 ƒ x 1 ≤ g x h ，求实数 b 取值范围．57.已知二次函数ƒx = ax h h bx h c a Σ0 的图象过点1t0 .（1）记函数ƒ x 在0th 上的最大值为M，若M ≤ 1，求a 的最大值；（2）若对任意的x1 C 0th ，存在x h C 0th ，使得ƒ x1h ƒ x hΣ 3 a，求 b 的取值范围.h a58.设a 为正实数，函数ƒx = ax，g x = lnx．（1）求函数h x = ƒ x · g x 的极值；（2）证明：Ex0 C R，使得当x Σ x0时，ƒ x Σ g x 恒成立．59.设函数ƒ x = p x 1x —hlnx，g x = he（p 是实数，e 为自然对数的底数）．x（1）若ƒ x 在其定义域内为单调函数，求p 的取值范围；（2）若在1te 上至少存在一点x0，使得ƒ x0Σ g x0成立，求p 的取值范围．60.设二次函数ƒx = ax h h bx h c atbtc C R 满足下列条件：①当x C R 时，其最小值为0，且ƒ x — 1 = ƒ — x — 1 成立；②当x C 0t5 时，x ≤ ƒ x ≤ h|x — 1| h 1 恒成立．（1）求ƒ 1 的值；（2）求ƒ x 的解析式；（3）求最大的实数m m Σ 1 ，使得存在t C R，只要当x C 1tm 时，就有ƒ x h t ≤ x 成立．61. 已知函数 ƒ x = e x ，A at0 为一定点，直线 x = t （t G a ）分别与 ƒ x 的图象和 x 轴交于点 M ，N ，记 O AMN 的面积为 S t ．（1）当 a = 0 时，求函数 S t 的单调区间；（2）当 a Σ h 时，若 Et0 S t 0 ≤ e ，求 a 的取值范围．62. 已知函数 ƒ x = ax h — ha h 1 x a C R ．（1）当 a ≤ 0 时，讨论函数 ƒ x 的单调性；（2）设 g x = bx h ，当 a = 1 时，若对任意 x C 0th ，存在 x C 1th ，使 ƒ x ≤ g x ，求lnx h实数 b 的取值范围．1 h 1 h63. 已知函数 ƒ x = 1 ax h — a h 1 x h lnx ，g x = x h — hbx h 7．ht（1）当 a = 0 时，求曲线 y = ƒ x 在点 1t ƒ 1 处的切线方程；（2）当 a € 1 时，求函数 ƒ x 的单调区间；（3）当 a = 1 时，函数 ƒ x 在 0 th M ，若存在 g x ≤ M 成立，㔶求实数 b 的取值范围．0 0 64.已知函数ƒx = x·ex—aa € 0 ．（1）当 a =—㔶时，试判断函数ƒ x 在—㔶t h œ 上的单调性；（2）若函数ƒ x 在x = t 处取得极小值，1 求实数t 的取值集合T；h 问是否存在整数m，使得m ≤ t hth1数m 的值；若不存在，请说明理由．ƒ t ≤ m h 1 对于任意t C T 恒成立．若存在，求出整65.设函数ƒx=a ln x h1—a x h—b x a G1，曲线y=ƒx在点1tƒ1处的切线斜率为0．h（1）求b；（2）若存在x ≤ 1，使得ƒx €a，求a 的取值范围．a—166.设函数ƒx = e x—1，x G 0．x（1）判断函数ƒ x 在0t h œ 上的单调性；（2）证明：对任意正数a，存在正数x，使不等式ƒ x —1 € a 成立．a 2 167. 已知 a Σ 0 且 a G 1，函数 ƒ x = log h ．1—x（1）求 ƒ x 的定义域 D 及其零点；（2）讨论并证明函数 ƒ x 在定义域 D 上的单调性；（3）设 g x = mx h — hmx h 3，当 a Σ 1 时，若对任意 x 1 C — œt — 1 存在 x h C 3t 㔶，使得ƒ x 1 ≤ g x h ，求实数 m 的取值范围．68. 已知函数 ƒ x = log a h x ．（1）判断并证明 ƒ x 的奇偶性；（2）若两个函数 F x 与 G x 在闭区间 ptq 上恒满足 F x — G x Σ h ，则称函数 F x 与G x在闭区间 p t q 上是分离的．是否存在实数 a 使得 y = ƒ x 的反函数 y = ƒ—1 x 与 g x = a x 在闭区间 1th 上分离?若存在，求出实数 a 的取值范围；若不存在，请说明理由．69. 已知函数 ƒ x = ax h — hax h b a Σ 0 在区间 — 1t 㔶上有最大值 10 和最小值 1．设 g x = ƒ x ．（1）求 a ，b 的值；（2）证明：函数 g x 在 bt h œ 上是增函数；（3）若不等式 g h x — k · h x ≤ 0 在 x C — 1t1 上有解，求实数 k 的取值范围．70. 已知函数 ƒ x = x 3 — k h — k h 1 x h h 5x — h t g x = k h x h h k x h 1，其中 k C R ．（1）设函数 p x = ƒ x h g x ．若 p x 在区间 0t3 上不单调，求 k 的取值范围；（）设函数 q x = g x t x ≤ 0，是否存在 k ，对任意给定的非零实数 x ，存在惟一的非零实 ƒ x t x € 0数 x h x h G x 1 ，使得 q' x h = q' x 1 成立?若存在，求 k 的值；若不存在，请说明理由．x h h 1xha hhhhxh71.已知函数ƒx = ．（1）若ƒ' a = 1，求 a 的值；（2）设 a ≤ 0，若对于定义域内的任意x1，总存在x h使得ƒ x h€ ƒ x1，求a 的取值范围．72.设函数ƒx = x h —ax h lnx （a 为常数）．（1）当 a = 3 时，求函数ƒ x 的极值；（2）当0 € a € h h 时，试判断ƒ x 的单调性；（3）若存在x0C 1th ，使不等式ƒ x0€ mlna 对任意a C 0t 1恒成立，求实数m 的取值范围．73.已知集合P = x 1≤ x ≤ h ，函数y = log ax h — hx h h 的定义域为Q．h（1）若P fi Q G t，求实数 a 的取值范围；（2）若方程log ax h — hx h h = h 在 1 th 内有解，求实数a 的取值的取值范围．h74.已知函数ƒx = ex，其导函数记为ƒ' x （e 为自然对数的底数）．e（1）求函数ƒ x 的极大值；（2）解方程ƒƒx = x；（3）若存在实数x1tx h x1G x h使得ƒ x1 = ƒ x h，求证：ƒ' x1hx h€ 0．75.已知函数ƒx = lnx —x—1h．（1）求函数ƒ x 的单调递增区间；（2）证明：当x Σ 1 时，ƒ x € x —1；（3）确定实数k 的所有可能取值，使得存在x0Σ 1，当x C 1tx0，恒有ƒ x Σ k x — 1 ．76.已知函数ƒx = 1h alnx a G 0ta C Rx（1）若 a = 1，求函数ƒ x 的极值和单调区间；（2）若在区间0te 上至少存在一点x0，使得ƒ x0€ 0 成立，求实数a 的取值范围．77.已知函数ƒx = x h —ax —aln x —1 a C R .（1）求函数ƒ x 的单调区间；h （2）试判断是否存在实数 a a ≤ 1 ，使y = ƒ x 的图象与直线y = 1 h ln无公共点（其中自然对数的底数e 为无理数且e = h.71tht…）．78.设ƒ x = a h xlnx，g x = x3 —x h —3．x（1）当a = h 时，求曲线y = ƒ x 在x = 1 处的切线方程；（2）如果存在x1，x h C 0th 使得g x1— g x h≤ M 成立，求满足上述条件的最大整数M；（3）如果对任意的stt C 1 th 都有ƒ s ≤ g t 成立，求实数a 的取值范围．h79. 设函数 ƒ x = xhlnx，g x = ax3 — xh．（1）求函数 ƒ x 的最小值；（2）若存在 x C 0t h œ ，使 ƒ x Σ g x 成立，求实数 a 的取值范围；1（3）若使关于 x 的方程 ƒ x — g x = 0 在 e — 3ten （其中 e = h.71…… 为自然对数的底数）上有解的 a 的最小值为 an，数列 an 的前 n 项和为 Sn，求证：Sn € 3．80. 已知函数 ƒ x = 1 axh — ha h 1 x h hlnx a C R .h（1）若曲线 y = ƒ x 在 x = 1 和 x = 3 处的切线互相平行，求 a 的值；（2）求 y = ƒ x 的单调区间；（3）设 g x = xh — hx，若对任意 x1 C 0th ，均存在 xh C 0th ，使得 ƒ x1 € g xh ，求 a 的取值范围．81. 已知函数 ƒ x = ex — axh h a — e h 1 x — 1（e 是自然对数的底数，a 为常数）．（1）若函数 g x = ƒ x — 1 x ·ƒ' x 在区间 1t h œ 上单调递减，求 a 的取值范围．h（2）当 a C e — ht1 时，函数 ƒ x = ex — axh h a — e h 1 x — 1 在 0t1 上是否有零点?并说明理由．2182. 设 x = 3 是函数 ƒ x = xh h ax h b e3—x x C R 的一个极值点．（1）求 a 与 b 的关系式（用 a 表示 b），并求 ƒ x 的单调区间；（2）设a Σ 0，g x = ah hh5 㔶ex．若存在 ɛ1，ɛhC 0t㔶使得 |ƒ ɛ1— g ɛh| € 1 成立，求 a的取值范围．83. 已知函数 ƒ x = ax — lnx — 㔶 a C R ．（1）讨论 ƒ x 的单调性；（2）当 a = h 时，若存在区间 mtn Š 1 t h œ ，使 ƒ x 在 mtn 上的值域是h的取值范围．k t k ，求 kmh1 nh184. 已知定义在 R 上的偶函数 ƒ x ，当 x C 0t h œ 时，ƒ x = ex．（1）当 x C — œt0 时，求过原点与函数 ƒ x 图象相切的直线的方程；（2）求最大的整数 m m Σ 1 ，使得存在 t C R，只要 x C 1tm ，就有 ƒ x h t ≤ ex．85. 设函数 ƒ x = a h lnx，g x = x3 — xh — 3．xh（1）讨论函数 ƒ x 的单调性；（2）若存在x1txhC—1 3t3，使得g x1 — g xh ≤ M 成立，求满足条件的最大整数M；（3）若对任意的 stt C 1 th ，都有 sƒ s ≤ g t 成立，求实数 a 的取值范围．32286. 数列an各项均为正数，a1=1，且对任意的hn C N×，有 anh1 = an h canh c Σ 0 ．（1）求 c1hca1hc 1hcahh1 的值；a3（2）若c = 1 ，是否存在h016n C N×，使得an Σ 1，若存在，试求出n 的最小值，若不存在，请说明理由．87. 已知函数 ƒ x = axh h bx h c（a Σ 0），g x = ƒ x ·e—㔶x（e 为自然对数的底），当 — 1 ≤ x ≤ 1 时，|ƒ x | ≤ 1，且 a h b = h．（1）求 ƒ x ；（2）求函数 g x 可能的最大值和最小值；（3）若 Ex0 C R，当 x C — œtx0 ，g x ≤ ƒ' x 成立（ƒ' x 是 ƒ x 的导函数），求最大整数 x0．88. 已知函数 ƒ x = lnx．x（1）若关于 x 的不等式 ƒ x ≤ m 恒成立，求实数 m 的最小值；（2）对任意的 x1，xh C0th ，已知存在 x0 Cx1txh ，使得 ƒ' x0=ƒxh—ƒ x1 x —hx 1，求证：x0€x1xh．23答案1. （1） ƒ x = xh — txtx ≤ 0 ，— xh h txtx € 0当 t Σ 0 时，ƒ x 的单调增区间为 t t h œ ， — œt0 ，单调减区间为 0t t .hh当 t = 0 时，ƒ x 的单调增区间为 — œt h œ .当 t € 0 时，ƒ x 的单调增区间为 0t h œ ， — œt t ，单调减区间为 t t0 .h（2）方法一：设 g x = ƒ x — x = xh — t h 1 xhtx C 0th .— xh h t — 1 x tx C — 1t0x C 0th 时，因为 th1 C 0th ，所以 gx = g th1 =— th1 h .hminh㔶x C — 1t0 时，因为 g — 1 =— t，g 0 = 0，所以 gmin x =— t .故只须 Et C 0th ，使得：—th1 㔶hΣa成立，即—1㔶≤a，—tΣ a0≤a所以 a ≤— 1 .㔶方法二：设 h t = ƒ x — x =— |x| ·t h x|x| — x，t C 0th .只须 h t max ≤ a ，对 x C — 1th 都成立．则只须 h 0 = x|x| — x ≤ a，对 x C — 1th 都成立．再设 m x = x|x| — x，x C — 1th ，只须 m x min ≤ a，易求得 a ≤— 1 .㔶 2. （1）当 a = 1 时，ƒ' x = 3xh — hx，ƒ h = 1㔶．曲线 y = ƒ x 在点 htƒ h 处的切线斜率 k = ƒ' h = t，所以曲线 y = ƒ x 在点 htƒ h 处的切线方程为 y — 1㔶 = t x — h ，即 tx — y — h = 0．（2）由已知，得 a Σ x3h10 = x h 10，xhxh设 g x = x h 10 1 ≤ x ≤ h ，则 g' x = 1 — h0．xhx3因为 1 ≤ x ≤ h，所以 g' x € 0，所以 g x 在 1th 上是减函数．所以 g x min = g h = 9，所以 a Σ 9．hh3. （1）设数列 an 的公差为 d，由 a5 = a1 h 㔶d，得 d =— h，得 an =— hn h 10．由数列bn的前n和为Sn=hn—1—1 hn C N× 可知，当n=1时，b1=S1=1．h当 n ≤ h 时，bn = Sn — Sn—1 = hn—h．因为h1—h=1h=b1，所以n ≤ 1 时，bn = hn—h．故数列 an 的通项公式为 an =— hn h 10， bn 的通项公式为 bn = hn—h．（2） cn = han = h10—hn = 㔶5—n，bn = hn—h．假设存在正整数 n 使不等式 bncn h 1 Σ bn h cn 成立，即要满足 cn — 1 bn — 1 Σ 0．因为 cn，bn 需满足同时大于 1 或同时小于 1．则由指数函数性质得 5 — n Σ 0t 或 5 — n € 0tn — h Σ 0. n — h € 0.24解得 h € n € 5．综上所述，存在正整数 n = 3，㔶时，使不等式 bncn h 1 Σ bn h cn 成立．4. （1）直线 hx h y = 0 的斜率 k =— h，若曲线 ƒ x 在 x = h 处的切线与直线 hx h y = 0 垂直，则 ƒ' h = 1，hƒ x = lnx — 1 axh — hx h 1，hƒ' x = 1 — ax — h，x则 ƒ' h = 1 — ha — h = 1，解得 a =— 1．hh（2）若 ƒ x 存在单调递减区间，即 ƒ' x = 1 — ax — h € 0 在 0t h œ 上有解，即 1 — h € ax，则xx设 g x = 1—hx，则 g x =xh1 — hxhaΣhxh t1 — h ·1 = 1 — 1 — 1 ≤— 1，则xxxa Σ— 1.5. （1）由 ƒ x ≤ 0 得 m ≤ x h h 在 0t㔶上有解（易检验 x = 0 不是已知不等式的解），x则 m ≤ h h，即 m 的最小值为 h h．ƒ 0 Σ 0t n Σ 0t （2）设 ƒ x = xh — mx h n，则由题意得 ƒ h € 0t 即㔶 — hm h n € 0tƒ 㔶 Σ 0t 16 — 㔶m h n Σ 0.利用线性规划可得 m h n 的范围为 ht1㔶．6. （1） y = ƒ x = 㔶 xh—1hx—3 = hx h 1 h 㔶 — t，hxh1hxh1设 u = hx h 1tx C 0t1 t1 ≤ u ≤ 3，则 y = u h 㔶 — ttu C 1t3 ．u由已知性质得，当 1 ≤ u ≤ h，即 0 ≤ x ≤ 1 时，ƒ x 单调递减；h所以减区间为 0t 1 ；h当 h ≤ u ≤ 3，即 1 ≤ x ≤ 1 时，ƒ x 单调递增；h所以增区间为 1 t1 ；h由 ƒ 0 =— 3tƒ 1 =— 㔶tƒ 1 =— 11，h3得 ƒ x 的值域为 — 㔶t — 3（2） g x =— x — ha 为减函数，故 g x C — 1 — hat — ha tx C 0t1 ．由题意，ƒ x 的值域是 g x 的值域的子集，所以 — 1 — ha ≤— 㔶．所以 a = 3．— ha ≤— 3h7. （1） ① 当 b = 0 时，ƒ x = 1．x故 ƒ x 的单调区区间为 — œt0 ， 0t h œ ；无单调增区间．25②当 b Σ 0 时，ƒ'x=b—xh xhhb h．令 ƒ' x = 0，得 x1 = b，xh =— b． ƒ x 和 ƒ' x 的情况如下：x — œt — b — b — bt b bƒ' x—0h0ƒxk³bt h œ— kƒ x 和 ƒ' x 的情况如下：故 ƒ x 的单调减区间为 — œt — b ， bt h œ ；单调增区间为 — bt b ．③ 当 b € 0 时，ƒ x 的定义域为 D = x C Rh因为ƒ'x=b—x xhhbh€0在D 上恒成立，x Gt— b．故 ƒ x 的单调减区间 — œt — — b ， — — bt — b ；无单调增区间．（2）因为 b Σ 0，x C 1 t 3 ，㔶㔶所以 ƒ x ≤ 1 等价于 b ≤— xh h x，其中 x C 1 t 3 ．㔶㔶设 g x =— xh h x，g x 在区间 1 t 3 上的最大值为 g 1 = 1．㔶㔶h㔶则“E C 1 t 3 ，使得 b ≤— xh h x”等价于 b ≤ 1．㔶㔶㔶所以，b 的取值范围是 0t 1 ．㔶8. （1）因为 ƒ x 是 R 上的奇函数，所以ƒ a—ƒ b a—b= ƒ ahƒ —b ah—bΣ 0t又因为 a Σ b，所以 a — b Σ 0，所以 ƒ a — ƒ b Σ 0，即 ƒ a Σ ƒ b ．（2）由（1）知，a Σ b 时，都有 ƒ a Σ ƒ b ，所以 ƒ x 在 R 上单调递增．因为 ƒ x 为奇函数，所以 ƒ x — c h ƒ x — ch Σ 0 等价于 ƒ x — c Σ ƒ ch — x ，所以不等式等价于 x — c Σ ch — x，即 ch h c € hx，因为存在实数 x C 1 t 3 使得不等式 ch h c € hx 成立，hh所以 ch h c € 3，即 ch h c — 3 € 0，解得 c 的取值范围为 — 1h 13 t 13—1 ．hh9. （1）若 a =— 1，ƒ x ≤ 3，即为 x — 1 h x h 1 ≤ 3，当 x ≤— 1 时，1 — x — x — 1 ≤ 3，即有 x ≤— 3；h当 — 1 € x € 1 时，1 — x h x h 1 = h ≤ 3 不成立；当 x ≤ 1 时，x — 1 h x h 1 = hx ≤ 3，解得 x ≤ 3；h综上可得，ƒ x ≤ 3 的解集为 — œt — 3 U 3 t h œ ；hh（2） Ex C R，使得 ƒ x € h 成立，26即有 h Σ ƒ x min，由函数 ƒ x = x — 1 h x — a ≤ x — 1 — x h a = a — 1 ，当 x — 1 x — a ≤ 0 时，取得最小值 a — 1 ，则 a — 1 € h，即 — h € a — 1 € h，解得 — 1 € a € 3．则实数 a 的取值范围为 — 1t3 ．10. （1）对于任意 x C R，ƒ x=x—a — x—㔶 C — a—㔶ta—㔶，可知 a — 㔶 = 3，解得：a = 1 或 a = 7；（2）依题意有 — 3 ≤ hm — mh，即 mh — hm — 3 ≤ 0，解得：m C — 1t3 ．11. 由（a）知，函数 ƒ x 的对称轴为 x =—1．所以b = ha ……Ⓢ由（c）知，x =—1 时，y =0，即a — b h c = 0 ……Ⓢ a由（a）、（b）知 ƒ 1 = 1，即h b h c = 1 ……Ⓧ联立①、②、③得所以1 11 a = 㔶tb = h tc = 㔶.ƒx 1 h 1 1 1h假设存在 t C R，只要 x C 1tm ，=㔶xhhxh㔶=㔶xh1.就有 ƒ x h t≤ x，即 1㔶x h t h 1 h ≤ x 恒成立．设g x = xh h h t — 1 x h t h 1 ht 只需证“存在 t C R，只要 x C 1tm ，g x = xh h h t — 1 x h t h 1 h ≤ 0 恒成立”，其充要条件为g 1 ≤ 0t g m ≤ 0.取 x = 1，有解得1 㔶thhh≤1t— 㔶 ≤ t ≤ 0t27取 x = m，有即1 㔶mhth1h≤mt解得mh — h 1 — t m h th h ht h 1 ≤ 0t所以 m ≤ 1 — t h — 㔶t．1 — t — — 㔶t≤ m ≤ 1 — t h — 㔶 tt因为 0 ≤— t ≤ 㔶，所以 m ≤ 1 h 㔶 h 㔶 = 9．故当 t =— 㔶时，mmax = 9． 12. （1）因为 k Σ 0，所以ƒxΣm¤ kxxh h3kΣm¤ mxh —kxh3km€0，因为不等式 mxh — kx h 3km € 0 的解集为 x x €— 3 或 x Σ— h ，所以 — 3，— h 是方程 mxh — kx h 3km = 0 的根，且 m € 0．所以k =— 5tm‹3k = 6k = ht m =— h t5所以 5mxh h k x h 3 Σ 0 ¤hxh — x — 3 € 0 ¤— 1 € x € 3．hh所以不等式 5mxh h k x h 3 Σ 0 的解集为 — 1t 3 ．hh（2）因为ƒxΣ1¤ kxxh h3kΣ1kΣ0¤xh—kxh3k€0¤x—3kΣxh，存在 x0 Σ 3，使得 ƒ x0Σ1成立，即存在x0Σ3，使得kΣ 0x成 h 立．x0—3h令 g x = x ，x C 3t h œ ，则 k Σ g xx—3min．h令 x — 3 = t，则 t C 0t h œ ，y = th3 = t h 9 h 6 ≤ httt ·9 h 6 = 1h．t当且仅当 t = 9 即 t = 3 即 x = 6 时等号成立．t所以 g x min = 1h，所以 k C 1ht h œ ．13. （1）原不等式等价于 x €— 3t或— h — hx ≤ 5— 3 ≤ x ≤ 1t 㔶≤ 5或x Σ 1t hx h h≤5t得73— h ≤ x €— 3 或 — 3 ≤ x ≤ 1 或 1 € x ≤ h t因此不等式的解集为 — 7 t 3 ．hh（2） ƒ x = x — 1 h x h 3 ≤ x — 1 — x h 3 = 㔶，要使 th h 3t Σ ƒ x 在 x C R 上有解，只需 th h 3t 大于 ƒ x 的最小值，th h 3t Σ ƒ x min = 㔶 ‹ th h 3t — 㔶 Σ 0 ‹ t €— 㔶或 t Σ 1．14. （1）（i）当 m = 0 时，ƒ x =— 1hx — 9 为一次函数，有唯一零点．（ii）当 m G 0 时，由 6 = 9 m — 㔶 h h 36m = 9 m — h h h 10t Σ 0，故 ƒ x 必有两个零点．（2）由条件可得 ƒ x 的图象关于直线 x = 1 对称，所以 — 3 m— = 1 且 m G 0，解得㔶hm281h m= .5（3）依题原命题等价于 ƒ x — a Σ 0 有解，即 ƒ x Σ a 有解．所以 a € ƒ x max，因为 ƒ x 在 0th 上递减，所以 ƒ x max = ƒ 0 =— 9，故 a €— 9． 15. （1）当 n = 1 时，由 p — 1 a1 = ph — a1 ，得 a1 = p ．当 n ≤ h 时，p — 1 Sn = ph — an p — 1 Sn—1 = ph — an—1两式相减，整理得 an = 1 ．an—1 pan = p1 pn—1 = ph—n ，从而bn= 㔶 — hn ．（2） an 为等比数列， bn 为等差数列，由错位相减法，得Tn=㔶n hn—1．当 n = 1th 时， T1 = Th = 㔶．当 n ≤ 3 时， Tn = Tn—1 =hnh——3 n € 0 ． 0 € Tn € T3 = 3 ，故 0 € Tn ≤ 㔶．（3）当 0 € p € 1 时，存在 M = h ，使得当 n Σ h 时， an Σ 1 恒成立．当 p Σ 1 时，由 an = ph—n Σ 1 ，得 h — n Σ 0 即 n € h ．所以满足要求的 M 不存在．16. （1）由 ƒ h — x = ƒ h h x 得函数 ƒ x 关于 x = h 对称，则 — b—1 = h，ha又 xh — x1 = h 可知 x1 = 1，xh = 3，则 a h b — 1 h 1 = 0，解得 a = 1，b =— 1，则 ƒ x = 1 xh — 㔶 x h 1．3333gx = （2）=— a x — x1 x — xh h h xh — xa xh — xx—x1hh a≤axh—x1hha hht等号成立条件为x0=xhhx1—ha，h设函数 g x 的最大值为 h a ，则 h a = ahhhah=a1h1h =ah 1hh≤㔶，haa故必存在 x0 C R 使得 g x0 ≤ 㔶成立． 17. （1）因为 ƒ x = xex，所以 ƒ' x = ex h xex = 1 h x ex 当 x €— 1 时，ƒ' x € 0，所以 ƒ x 在 — œt —1 内单调递减；当 x Σ— 1 时，ƒ' x Σ 0，所以 ƒ x 在 — 1t h œ 内单调递增．又 g' x = hax h 1，由 g' — 1 =— ha h 1 = 0，得 a = 1，h此时 g x = 1 xh h x = 1 x h 1 h — 1，hhh29显然 g x 在 — œt — 1 内单调递减，在 — 1t h œ 内单调递增，故 a = 1．h（2）当 x ≤ 0 时恒有 ƒ x ≤ g x ，即 ƒ x — g x = x ex — ax — 1 ≤ 0 恒成立．故只需 F x = ex — ax — 1 ≤ 0 恒成立，对 F x 求导数可得 F' x = ex —a．因为 x ≤ 0，所以 F' x = ex — a，若 a ≤ 1，则当 x C 0t h œ 时，F' x Σ 0，F x 为增函数，从而当 x ≤ 0 时，F x ≤ F 0 = 0，即 ƒ x ≤ g x ；若 a Σ 1，则当 x C 0tlna 时，F' x € 0，F x 为减函数，从而当 x C (0tlna쳌 时，F(x쳌 € F(0쳌 = 0，即 ƒ(x쳌 € g(x쳌，故 ƒ(x쳌 ≤ g(x쳌 不恒成立．故 a 的取值范围为：a ≤ 1．18. （1）设公差为 d，由 a1，ah，a㔶成等比数列得：ah = a a1 㔶，h即 1 h d h = 1 ·1 h 3d ，求得：d = 1 或 d = 0 舍去 .所以na=1hn—1·1=n，S=n1han·n=h1nnhh1．（2） A = 1 h 1 h … h 1 = h 1 h 1 h … h1 =h 1— 1 ，S1 ShSn1×h h×3n× nh1nh1B=1h1h…1 =1h1h…1 =h—1 =h 1— 1 ，a0h a1hanh—1h0 h1hn—1hn—1hn因为当 n ≤ h 时，hn Σ n h 1，即 1 — 1 Σ 1 — 1 ．hnnh1所以 A € B．（3）要使 ah h ah ≤ k ·ah mtn C Nh 成立，只须：k ≤ amh hahn mtn C Nh 恒成立，即 k ≤mnmhnahmhnahmhah n ahmhn min因为= amh hnahahmhnmhhnh mhn h=mhhnh mhhnhhhmn，又因为hmn ≤ mh h nh所以 mhhnhmhhnhhhmn≤ mh mhhhnhhn=h1 h当且仅当m = n 时等号成立所以 k ≤ 1 时，对任意的正整数 m，n，不等式 ah h ah ≤ k ·ah 都成立，hmnmhn即实数 k 存在，最大值为 1 .h19. （1）当 t = 1 时，ƒ x = x — 3 h hx h 1 ，由 ƒ x ≤ 5 得 x — 3 h hx h 1 ≤ 5，当 x ≤ 3 时，不等式等价为 x — 3 h hx h 1 ≤ 5，即 3x ≤ 7，得 x ≤ 7，此时 x ≤ 3，3当 — 1 € x € 3 时，不等式等价为 — x — 3 h hx h 1 ≤ 5，即 x ≤ 1，此时 1 ≤ x € 3，h当 x €— 1 时，不等式等价为 3 — x — hx — 1 ≤ 5，解得 x ≤— 1，得 x ≤— 1，h综上，x ≤ 1 或 x ≤— 1，即不等式的解集为 — œt — 1 U 1t h œ ．ƒ a h a — 3 = h a — 3 h ha h t（2）≤ ha h t — ha — 6= th6t则命题 ƒ a h a — 3 € h，等价为 ƒ a h a — 3 min € h，即 t h 6 € h，则 — h € t h 6 € h，即 — t € t €— 㔶，即 t 的取值范围是 — tt — 㔶．20. （1）当 a = 3 时， x — 1 — hx — 1 Σ— 1 ，30所以x≤1 x—1—hx—1Σ—1或x≤1h1 — x — 1 — hx Σ— 1或1€ x € 1h1 — x — hx — 1 Σ— 1所以x≤ 1h或1€ x € 1h，x Σ— 1 h — 3x Σ— 1所以 — 1 € x ≤ 1 或1 € x € 1，即 — 1 € x € 1，hh所以不等式的解集为 — 1t1 ．— xt x ≤ 1（2） ƒ x = x — 1 — hx — 1 =h — 3xt 1 € x € 1hxt 所以 ƒ x C — œt 1 ，所以 ƒ x 的最大值为 1．x≤ 1hhh因为不等式有解，所以1 Σ log1a，所以1a Σ 1 h，即a Σ 3．h33321. （1）显然 a G 0，当 a Σ 0 时，解集为 — 1 t 3 ，— 1 =— 6，3 = h，无解；aaaa当 a € 0 时，解集为 3 t — 1 ，令 — 1 = h，3 =— 6，a =— 1，aaaah综上所述，a =— 1．h（2）当 a = h 时，令 h x = ƒ hx h 1 — ƒ x — 1 = |㔶x h 1| — |hx — 3| =— hx —㔶t x ≤— 1 t㔶6x — ht — 1 € x € 3 t㔶hhx h 㔶t x ≤ 3 .h由此可知，h x 在 — œt — 1 单调减，在 — 1 t 3 和 3 t h œ 单调增，㔶㔶hh则当 x =— 1 时，h x 取到最小值 — 7，㔶h由题意知，— 7 ≤ 7 — 3m，则实数 m 的取值范围是 — œt 7 ．hh22. （1） a = 1 时，ƒ x = xh h ax — lnx x Σ 0 ，所以 ƒ' x = hx h 1 — 1 = hx—1 xh1 ，xxx C 0t 1 ，ƒ' x € 0，x C 1 t h œ ，ƒ' x Σ 0，hhƒ x 的减区间为 0t 1 ，增区间 1 t h œ ．hh（2） ƒ' x = hx h a — 1．x因为 ƒ x 在区间 0t1 上是减函数，所以 ƒ' x ≤ 0 对任意 x C 0t1 恒成立，即 hx h a — 1 ≤ 0 对任意 x C 0t1 恒成立，x所以 a ≤ 1 — hx 对任意 x C 0t1 恒成立，x令 g x = 1 — hx，x所以 a ≤ g x min，31易知 g x 在 0t1 单调递减，所以 g x min = g 1 =— 1．所以 a ≤— 1．（3）设切点为 M ttƒ t ，ƒ' x = hx h a — 1，x切线的斜率 k = ht h a — 1，又切线过原点 k = ƒ t ，ttƒ t = ht h a — 1，即：th h at — lnt = hth h at — 1．tt所以 th — 1 h lnt = 0，存在性：t = 1 满足方程 th — 1 h lnt = 0，所以 t = 1 是方程 th — 1 h lnt = 0 的根．再证唯一性：设 t = th — 1 h lnt， ' t = ht h 1 Σ 0，tt 在 0t h œ 单调递增，且 1 = 0，所以方程 th — 1 h lnt = 0 有唯一解．综上，切点的横坐标为 1．23. （1） ① 当 — a ≤ 0 即 a ≤ 0 时，只需 ƒ 0 = a ≤ 0 即可，h所以 a ≤ 0 满足题意．② 当 0 €— a € 1 即 — h € a € 0 时不合题意．h③ 当 — a ≤ 1 即 a ≤— h 时，只需 ƒ 0 = a ≤ 0 即可，h所以 a ≤— h．所以 a ≤— h 或 a ≤ 0．（2）解法一：如果 |ƒ 1 | 与 |ƒ — 1 | 中有一个不小于 |a|，那么命题成立，而 |ƒ 1 | = |1 h a h b| ≤ |a| ¤ 1 h b 1 h ha h b ≤ 0，此不等式在平面直角坐标系下表示的区域记为M（图略），|ƒ — 1 | = |1 — a h b| ≤ |a| ¤ 1 h b 1 — ha h b ≤ 0，此不等式在平面直角坐标系下表示的区域记为 N（图略）．由于 M U N = xty xty C R ，故 |ƒ 1 | ≤ |a| 与 |ƒ — 1 | ≤ |a| 至少有一个成立．解法二：当 a = 0 时，|ƒ x0 | ≤ 0 显然成立．当 a Σ 0，假设 6x C — 1t1 t|ƒ x | € a 恒成立，即 — a € ƒ x € x，所以 — a € ƒ 1 = 1 h a h b € at— a € ƒ — 1 = 1 — a h b € at 所以 — 1 — ha € b €— 1t— 1 € b €— 1 h hat 所以 b C t．当 a €0 时，同理可得 b C t，故假设不成立，综上知原命题结论成立．24. 对于方程 ahxh h ax — h = 0．32。

微专题51数列中的存在性问题

微专题51数列中的存在性问题数列中的存在性问题一般转化为求不定方程正整数解的问题，往往涉及数论、函数、例题：已知a n＝2n，是否存在正整数p，q，r(p<q<r)，使得a p，a q，a r成等差数列？并说明理由．变式1已知a n＝2n，是否存在三个互不相等正整数p，q，r，且p，q，r成等差数列，使得a p－1，a q－1，a r－1成等比数列？并说明理由．变式2已知a n＝n＋2，是否存在正整数p，q，r(p<q<r)，使得a p，a q，a r成等比数列？并说明理由．串讲1已知数列是各项均不为0的等差数列，S n 为其前n 项和，且满足a n 2＝S 2n －1，令b n ＝1a n ·a n ＋1，数列{b n }的前n 项和{b n }为T n .(1)求数列{a n }的通项公式及数列{b n }的前n 项和T n ；(2)是否存在正整数m ，n(1<m<n)，使得T 1，T m ，T n 成等比数列？若存在，求出所有的m ，n 的值，若不存在，请说明理由．串讲2已知数列{a n }与{b n }的前n 项和分别为A n 和B n ，且对任意n ∈N *，a n ＋1－a n ＝2(b n＋1－b n )恒成立．(1)若A n ＝n 2，b 1＝2，求B n ；(2)若a 1＝2，b n ＝2n ，是否存在两个互不相等的整数s ，t (1<s <t )，使A 1B 1，A s B s ，A tB t成等差数列？若存在，求出s ，t 的值；若不存在，请说明理由．(2018·无锡期末)已知数列{a n }满足⎝⎛⎭⎫1－1a 1⎝⎛⎭⎫1－1a 2…⎝⎛⎭⎫1－1a n ＝1a n，n ∈N *，S n 是数列{a n }的前n 项和．(1)求数列{a n }的通项公式；(2)若a p ，30，S q 成等差数列，a p ，18，S q 成等比数列，求正整数p ，q 的值；(3)是否存在k ∈N *，使得a k a k ＋1＋16为数列{a n }中的项？若存在，求出所有满足条件的k 的值；若不存在，请说明理由．(2018·扬州期末)已知各项都是正数的数列{a n }的前n 项和为S n ，且2S n ＝a n 2＋a n ，数列{b n }满足b 1＝12，2b n ＋1＝b n ＋b na n.(1)求数列{a n }，{b n }的通项公式；(2)设数列{c n }满足c n ＝b n ＋2S n，求和c 1＋c 2＋…＋c n ；(3)是否存在正整数p ，q ，r (p <q <r )，使得b p ，b q ，b r 成等差数列？若存在，求出所有满足要求的p ，q ，r ，若不存在，请说明理由．答案：(1)a n ＝n ，b n ＝n 2n ；(2)12－1（n ＋1）2n ＋1；(3)存在，p ＝1，q ＝3，r ＝4.或p ＝2m ＋1－m －1，q ＝2m ＋1－m ，r ＝2m ＋1.解析：(1)2S n ＝a n 2＋a n ①，2S n ＋1＝a n ＋12＋a n ＋1②，②－①得2a n ＋1＝a n ＋12－a n 2＋a n ＋1－a n ，即(a n ＋1＋a n )(a n ＋1－a n －1)＝0.1分因为{a n }是正数数列，所以a n ＋1－a n －1＝0，即a n ＋1－a n ＝1，所以{a n }是等差数列，其中公差为1，2分在2S n ＝a n 2＋a n 中，令n ＝1，得a 1＝1，所以a n ＝n ，由2b n ＋1＝b n ＋b n a n 得b n ＋1n ＋1＝12·b nn，所以数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫b n n是等比数列，其中首项为12，公比为12，所以b n n ＝⎝⎛⎭⎫12n ，即b n ＝n2n .(注：也可累乘求{b n }的通项．)3分(2)c n ＝b n ＋2S n ＝n ＋2（n 2＋n ）2n ＋1，裂项得c n ＝1n ·2n －1（n ＋1）2n ＋1，所以c 1＋c 2＋…＋c n ＝12－1（n ＋1）2n ＋1.3分(3)假设存在正整数p ，q ，r (p <q <r )，使得b p ，b q ，b r 成等差数列，则b p ＋b r ＝2b q ，即p2p＋r 2r ＝2q 2q ，因为b n ＋1－b n ＝n ＋12n ＋1－n 2n ＝1－n 2n ＋1，所以数列{b n }从第二项起单调递减，当p ＝1时，12＋r2r＝2q2q ，若q ＝2，则r 2r ＝12，此时无解；7分若q ＝3，则r 2r ＝14，因为{b n }从第二项起递减，故r ＝4，所以p ＝1，q ＝3，r ＝4符合要求，若q ≥4，则b 1b q ≥b 1b 4≥2，即b 1≥2b q ，不符合要求，此时无解；9分当p ≥2时，一定有q －p ＝1，否则若q －p ≥2，则b p b q ≥b p b p ＋2＝4p p ＋2＝41＋2p ≥2，即b p ≥2b q ，矛盾，11分所以q －p ＝1，此时r 2r ＝12p ，令r －p ＝m ＋1，则r ＝2m ＋1，所以p ＝2m ＋1－m －1，q ＝2m＋1－m ，13分综上得，存在p ＝1，q ＝3，r ＝4或p ＝2m ＋1－m －1，q ＝2m ＋1－m ，r ＝2m ＋1满足要求.14分。

例谈数列存在性问题

解：假设存在 k∈N*，使得姨akak+1+16 =am（m∈N*），
则姨（k+1）（k+2）+16 =m+1，
平方并化简即 k2+3k+18=m2+2m+1。
∴（2m+2）2-（2k+3）2=63，
则（2m+2k+5）（2m-2k-1）=63。
嗓嗓 ∴
22mm+-22kk+-51==613，或
r=s=t，这与 r，s，t 两两不等矛盾。
综上可知：数列{an}中不存在互不相同的三项构成等比数列。
二、不等式型
1.单调性存在型（字母范围）。
例 9 已知数列 {an} 的前 n 项和为 Sn，且对于任意 n∈N*，总有 Sn=2（an-1）。记 an=（f n），如果 cn=n·（f n·log 姨2 m）（n∈ N*），问是否存在正实数 m，使得数列{cn} 是单调递减数列?若存在，求出 m 的取值
代入（*）得 22k-2-3·2k-2=0，即 2k=3，此时 k 无正整数解。
综上，k=2，t=3。 ∴ 存在 k=2，t=3，使 S1，Sk-S1，St-Sk 成等比数列。
（3）单调性证明型。
例3
已知数列{an}，an=
n 2n-1
，问是否
存在正整数 p，（r 3≤p<r），使得 a2，ap，ar 成等差数列？若存在，求出所有 p，r 的值；若不存在，请说明理由。
∴ 存在 m，k（k >m逸2，m，k ∈N*），使
b1，bm，bk 成等比数列。
亦可由
m2-2m-1=-
2m2 k
，
∵k>m逸2，m，k∈N*，

数列中的存在性问题 经典

高考数学二轮复习数列中的存在性问题

数列存在性问题的分析与解答教案

数列中的存在性问题 经典

微专题51数列中的存在性问题

数列中项数问题

一轮复习专题数列中的存在性问题

数列中的存在性问题专题

聚焦数列存在性问题

专题 数列中的存在性问题

专题04 数列中的存在性与恒成立问题(解析版)

存在性问题专题 (含答案)

2020届高考数学二轮复习专题《数列中的存在性问题》

数列中的存在性问题研究

数列中的存在性问题专题

例说数列中的存在性问题

存在性问题专题 (含答案)

微专题51数列中的存在性问题

例谈数列存在性问题

数列中的存在性问题经典

数列中的存在性问题经典

专题数列中的存在性问题