Question

【題目】已知數(shù)列{an}滿足 an≤an+1≤3an ， n∈N* ， a1=1．
（1）若a2=2，a3=x，a4=9，求x的取值范圍；
（2）設(shè){an}是公比為q的等比數(shù)列，Sn=a1+a2+…an ， 若 Sn≤Sn+1≤3Sn ， n∈N* ， 求q的取值范圍．
（3）若a1 ， a2 ， …ak成等差數(shù)列，且a1+a2+…ak=1000，求正整數(shù)k的最大值，以及k取最大值時(shí)相應(yīng)數(shù)列a1 ， a2 ， …ak的公差．

Answer 1

【答案】
（1）解：依題意： ，

∴ ；又

∴3≤x≤27，

綜上可得：3≤x≤6

（2）解：由已知得， ， ，

∴ ，

當(dāng)q=1時(shí)，Sn=n， Sn≤Sn+1≤3Sn，即 ，成立．

當(dāng)1＜q≤3時(shí)， ， Sn≤Sn+1≤3Sn，即 ，

∴

不等式

∵q＞1，故3qn+1﹣qn﹣2=qn（3q﹣1）﹣2＞2qn﹣2＞0對于不等式qn+1﹣3qn+2≤0，令n=1，

得q2﹣3q+2≤0，

解得1≤q≤2，又當(dāng)1≤q≤2，q﹣3＜0，

∴qn+1﹣3qn+2=qn（q﹣3）+2≤q（q﹣3）+2=（q﹣1）（q﹣2）≤0成立，

∴1＜q≤2，

當(dāng) 時(shí)，

， Sn≤Sn+1≤3Sn，即 ，

∴此不等式即 ，

3q﹣1＞0，q﹣3＜0，

3qn+1﹣qn﹣2=qn（3q﹣1）﹣2＜2qn﹣2＜0，

qn+1﹣3qn+2=qn（q﹣3）+2≥q（q﹣3）+2=（q﹣1）（q﹣2）＞0

∴ 時(shí)，不等式恒成立，

上，q的取值范圍為：

（3）解：設(shè)a1，a2，…ak的公差為d．由 ，且a1=1，

得

即

當(dāng)n=1時(shí)，﹣ ≤d≤2；

當(dāng)n=2，3，…，k﹣1時(shí)，由 ，得d≥ ，

所以d≥ ，

所以1000=k ，即k2﹣2000k+1000≤0，

得k≤1999

所以k的最大值為1999，k=1999時(shí)，a1，a2，…ak的公差為﹣

【解析】（1）依題意： ，又 將已知代入求出x的范圍；（2）先求出通項(xiàng)： ，由 求出 ，對q分類討論求出Sn分別代入不等式 Sn≤Sn+1≤3Sn ， 得到關(guān)于q的不等式組，解不等式組求出q的范圍．（3）依題意得到關(guān)于k的不等式，得出k的最大值，并得出k取最大值時(shí)a1 ， a2 ， …ak的公差．
【考點(diǎn)精析】解答此題的關(guān)鍵在于理解數(shù)列的前n項(xiàng)和的相關(guān)知識，掌握數(shù)列{an}的前n項(xiàng)和sn與通項(xiàng)an的關(guān)系，以及對等比數(shù)列的基本性質(zhì)的理解，了解{an}為等比數(shù)列，則下標(biāo)成等差數(shù)列的對應(yīng)項(xiàng)成等比數(shù)列;{an}既是等差數(shù)列又是等比數(shù)列== {an}是各項(xiàng)不為零的常數(shù)列．