Question

已知二次函數(shù)f（x）=ax²+bx+c經(jīng)過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)，當(dāng)x=

1

3

時(shí)有最小值-

1

3

，數(shù)列{a_n}的前n項(xiàng)和為S_n，點(diǎn)（n，S_n）（n∈N^*）均在函數(shù)y=f（x）的圖象上．
（1）求函數(shù)f（x）的解析式；
（2）求數(shù)列{a_n}的通項(xiàng)公式；
（3）設(shè)b_n=

3

anan+1

，T_n 是數(shù)列{b_n}的前n項(xiàng)和，求使得T_n＜

m

20

對(duì)所有n∈N^*都成立的最小正整數(shù)m．

Answer 1

分析：（1）由題意可得f(x)=a(x-

1

3

)2-

1

3

（a＞0），由于函數(shù)f（x）的圖象經(jīng)過(guò)原點(diǎn)，可得f（0）=0，解出a即可；
（2）把點(diǎn)（n，S_n）（n∈N^*）代入函數(shù)y=f（x）即可得到S_n．再利用“當(dāng)n=1時(shí)，a₁=S₁；當(dāng)n≥2時(shí)，a_n=S_n-S_n-1”即可得到a_n．
（3）利用“裂項(xiàng)求和”即可得出T_n．由于T_n是關(guān)于n的單調(diào)遞增數(shù)列，要滿足使得T_n＜

m

20

對(duì)所有n∈N^*都成立的m，則

1

2

≤

m

20

，解得m即可．

解答：解：（1）由題意可得f(x)=a(x-

1

3

)2-

1

3

（a＞0），由于函數(shù)f（x）的圖象經(jīng)過(guò)原點(diǎn)，
∴f（0）=0，即a(0-

1

3

)2-

1

3

=0，解得a=3．
∴f(x)=3(x-

1

3

)2-

1

3

=3x²-2x．
（2）∵點(diǎn)（n，S_n）（n∈N^*）均在函數(shù)y=f（x）的圖象上，∴Sn=3n2-2n．
當(dāng)n=1時(shí)，a₁=S₁=3-2=1；
當(dāng)n≥2時(shí)，a_n=S_n-S_n-1=3n²-2n-[3（n-1）²-2（n-1）]=6n-5．
當(dāng)n=1時(shí)，上式也成立．
∴a_n=6n-5（n∈N^*）．
（3）b_n=

3

anan+1

=

3

(6n-5)(6n+1)

=

1

2

(

1

6n-5

-

1

6n+1

)，
∴Tn=

1

2

[(1-

1

7

)+(

1

7

-

1

13

)+…+(

1

6n-5

-

1

6n+1

)]=

1

2

(1-

1

6n+1

)．
由于T_n是關(guān)于n的單調(diào)遞增數(shù)列，要滿足使得T_n＜

m

20

對(duì)所有n∈N^*都成立的m，則

1

2

≤

m

20

，解得m≥10，
因此滿足條件的最小正整數(shù)m=10．

點(diǎn)評(píng)：數(shù)列掌握二次函數(shù)的性質(zhì)、利用“當(dāng)n=1時(shí)，a₁=S₁；當(dāng)n≥2時(shí)，a_n=S_n-S_n-1”得到a_n、“裂項(xiàng)求和”等是解題的關(guān)鍵．