Question

【題目】已知數(shù)列的各項均為非零實數(shù)，其前項和為，且.

（1）若，求的值；

（2）若，求證：數(shù)列是等差數(shù)列；

（3）若，，是否存在實數(shù)，使得對任意正整數(shù)恒成立，若存在，求實數(shù)的取值范圍，若不存在，說明理由.

Answer 1

【答案】（1）（2）見解析（3）不存在滿足條件的實數(shù)，見解析

【解析】

（1）由題得，所以，得，即得的值；

（2）利用累乘法得到，所以數(shù)列是等差數(shù)列，首項為，公差為，求出，，所以，再證明數(shù)列是等差數(shù)列；

（3）原題等價于，不妨設(shè)，即對任意正整數(shù)（）恒成立，即對任意正整數(shù)恒成立，再證明當(dāng)且時，，即得解.

（1）解：由，令，得，

因為數(shù)列的各項均為非零實數(shù)，所以，

所以，

所以.

（2）證明：由得：

，……，，相乘得：，

因為數(shù)列的各項均為非零實數(shù)，所以，

當(dāng)時：，所以，

即，

即，

因為，所以，

所以數(shù)列是等差數(shù)列，首項為，公差為，

所以，所以，

所以，，所以，

所以，所以數(shù)列是等差數(shù)列.

(3) 解：當(dāng)，時，由(2)知，所以，即，

不妨設(shè)，則，，所以，

即對任意正整數(shù)（）恒成立，

則，即對任意正整數(shù)恒成立，

設(shè)，

時，；時，；

時，；時，；

時，；

當(dāng)時，，

所以時，.

所以時，，

令或（舍去）.

所以當(dāng)且時，，

所以不存在滿足條件的實數(shù).