Question

（本题满分18分）本题共有3个小题，第1小题满分3分，第2小题满分7分，第3小题满分8分）

       由函数y=f（x）确定数列{a_n}，a_n=f（n），函数y=f（x）的反函数y=f ^－1（x）能确定数列{b_n}，b_n= f ^–1（n），若对于任意nÎN^*，都有b_n=a_n，则称数列{b_n}是数列{a_n}的“自反数列”．

   （1）若函数f（x）=确定数列{a_n}的自反数列为{b_n}，求a_n；

   （2）已知正数数列{c_n}的前n项之和S_n=（c_n+）．写出S_n表达式，并证明你的结论；

   （3）在（1）和（2）的条件下，d₁=2，当n≥2时，设d_n=，D_n是数列{d_n}的前n项之和，且D_n>log _a （1－2a）恒成立，求a的取值范围．

Answer 1

（本题满分18分）本题共有3个小题，第1小题满分3分，第2小题满分7分，第3小题满分8分）

       解：（1）由题意的：f ^－1（x）== f（x）=，所以p =－1，…………2分

       所以a_n=……………………………………………………………………3分翰林汇

   （2）因为正数数列{c_n}的前n项之和S_n=（c_n+），

       所以c₁=（c₁+），解之得：c₁=1，S₁=1……………………………………4分

       当n ≥ 2时，c_n = S_n–S_n–1，所以2S_n = S_n–S_n–1 +，……………………5分

       S_n +S_n–1 = ，即：= n，……………………………………7分

       所以，= n–1，= n–2，……，=2，累加得：

       =2+3+4+……+ n，………………………………………………9分

       =1+2+3+4+……+ n =，

       S_n=………………………………………………………………10分

   （3）在（1）和（2）的条件下，d₁=2，

       当n≥2时，设d_n===2（），…………………13分

       由D_n是{d_n}的前n项之和，

       D_n=d₁+d₂+……+d_n=2[1+（）+（）+（）+……+（）]

       =2（2–）………………………………………………………………………………16分

       因为D_n>log _a （1–2a）恒成立，即log _a （1–2a）恒小于D_n的最小值，

       显然D_n的最小值是在n=1时取得，即（D_n）_min=2，

       所以log _a （1–2a）<2，1–2a>0，所以0<a<–1……………………………………18分