Question

定義：對(duì)于任意n∈N^*，滿足條件

an+an+2

2

≤an+1且a_n≤M（M是與n無關(guān)的常數(shù)）的無窮數(shù)列{a_n}稱為T數(shù)列．
（1）若a_n=-n²（n∈N^*），證明：數(shù)列{a_n}是T數(shù)列；
（2）設(shè)數(shù)列{b_n}的通項(xiàng)為b_n=24n-3ⁿ，且數(shù)列{b_n}是T數(shù)列，求M的取值范圍；
（3）設(shè)數(shù)列c_n=q-

1

n-p

（n∈N^*），問數(shù)列{c_n}是否是T數(shù)列？請(qǐng)說明理由．

Answer 1

考點(diǎn)：數(shù)列與不等式的綜合,數(shù)列的求和,數(shù)列遞推式

專題：等差數(shù)列與等比數(shù)列

分析：（1）由an=-n2數(shù)列{a_n}滿足

an+an+2

2

≤an+1，由此能證明數(shù)列{a_n}是T數(shù)列．
（2）由bn=24n-3n，得bn+1-bn=24(n+1)-3n+1-24n+3n=24-2•3n，由此能求出M的取值范圍．（3）假設(shè)數(shù)列{c_n}是T數(shù)列，依題意有

cn+cn+2

2

-cn+1≤0對(duì)任意n恒成立，從而p＜1，M≥q，由此能求出當(dāng)p＜1且M≥q時(shí)，數(shù)列{c_n}是T數(shù)列．

解答： 解：（1）由an=-n2得an+an+2-2an+1=-n2-(n+2)2+2(n+1)2=-2＜0
所以數(shù)列{a_n}滿足

an+an+2

2

≤an+1．（2分）
an=-n2（n∈N^*）單調(diào)遞減，
所以當(dāng)n=1時(shí)，a_n取得最大值-1，即a_n≤-1．
所以，數(shù)列{a_n}是T數(shù)列．（4分）
（2）由bn=24n-3n，
得bn+1-bn=24(n+1)-3n+1-24n+3n=24-2•3n，
當(dāng)24-2•3ⁿ≥0，即n≤2時(shí)，b_n+1-b_n＞0，此時(shí)數(shù)列{b_n}單調(diào)遞增；   （6分）
而當(dāng)n≥3時(shí)，b_n+1-b_n＜0，此時(shí)數(shù)列{b_n}單調(diào)遞減；
因此數(shù)列{b_n}中的最大項(xiàng)是b₃，
所以M的取值范圍是 M≥b3=

49

4

．（9分）
（3）假設(shè)數(shù)列{c_n}是T數(shù)列，依題意有：cn+cn+2-2cn+1=

1

p-n

+

1

p-(n+2)

-

2

p-(n+1)

=

2

(p-n)(p-n-1)(p-n-2)

（11分）
因?yàn)閚∈N^*，所以當(dāng)且僅當(dāng)p小于n的最小值時(shí)，

cn+cn+2

2

-cn+1≤0對(duì)任意n恒成立，
即可得p＜1．（14分）
又當(dāng)p＜1時(shí)，n-p＞0，cn=q-

1

n-p

＜q，故M≥q（16分）
綜上所述：當(dāng)p＜1且M≥q時(shí)，數(shù)列{c_n}是T數(shù)列． （18分）

點(diǎn)評(píng)：本題考查數(shù)列{a_n}是T數(shù)列的證明，考查M的取值范圍的求法，考查數(shù)列{c_n}是否是T數(shù)列的判斷與求法，解題時(shí)要認(rèn)真審題，注意函數(shù)性質(zhì)的合理運(yùn)用．