Question

（本題滿分14分）
已知函數(shù)，其中.定義數(shù)列如下：，.
（I）當(dāng)時(shí)，求的值；
（II）是否存在實(shí)數(shù)m，使構(gòu)成公差不為0的等差數(shù)列？若存在，請求出實(shí)數(shù)的值，若不存在，請說明理由；
（III）求證：當(dāng)時(shí)，總能找到，使得.

Answer 1

(1) ，，.
(2) 
(3) 略

解：（Ｉ）因?yàn)?img src="http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823163246809260.gif" style="vertical-align:middle;" />，，所以，
，.                  …………4分
（II）方法一：假設(shè)存在實(shí)數(shù)，使得構(gòu)成公差不為0的等差數(shù)列.
由（I）得到，，
.因?yàn)?img src="http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823163246855407.gif" style="vertical-align:middle;" />成等差數(shù)列，
所以，          …………6分
所以，，      化簡得，
解得（舍）,. …………8分
經(jīng)檢驗(yàn)，此時(shí)的公差不為0，
所以存在，使構(gòu)成公差不為0的等差數(shù)列. …………9分
方法二：因?yàn)?img src="http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823163246855407.gif" style="vertical-align:middle;" />成等差數(shù)列，
所以，  …………6分
即，
所以，即.
因?yàn)?img src="http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823163247729433.gif" style="vertical-align:middle;" />，所以解得.   …………8分
經(jīng)檢驗(yàn)，此時(shí)的公差不為0.
所以存在，使構(gòu)成公差不為0的等差數(shù)列. …………9分
（III）因?yàn)?img src="http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/201408231632479011491.gif" style="vertical-align:middle;" />,
又 , 所以令.
由，
，
……
，將上述不等式全部相加得，即，
因此只需取正整數(shù)，就有.………14分