Question

已知（）是曲線上的點，，是數(shù)列的前項和，且滿足，， ．
（1）證明：數(shù)列（）是常數(shù)數(shù)列；
（2）確定的取值集合，使時，數(shù)列是單調(diào)遞增數(shù)列；
（3）證明：當時，弦（）的斜率隨單調(diào)遞增

Answer 1

（1）證明見解析；（2）；（3）證明見解析．

試題分析：（1）由已知有，即，而數(shù)列中，因此已知式變?yōu)?img src="http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140824/20140824050149676703.png" style="vertical-align:middle;" />，這是的遞推式，我們可以用代換其中的得，兩式相減，可把轉(zhuǎn)化為的遞推式，出現(xiàn)了數(shù)列相鄰項的和時，同樣再把這個式子中的用代換，得，兩式相減，得，代入可證得為常數(shù)；（2）由（1）說明數(shù)列的奇數(shù)項，偶數(shù)項分別成等差數(shù)列且公差為6，因此要使數(shù)列為遞增數(shù)列，只要有即可，解這個不等式可得的范圍；（3），本題就是要證明，考慮到數(shù)列是遞增數(shù)列，函數(shù)是增函數(shù)，因此只要證，即證
，這就是，從的圖象上可算出這個結(jié)論是正確的，從數(shù)上看，取為常數(shù)，，我們要證明函數(shù)為增函數(shù)，這用導數(shù)的知識可證．
（1）當時，由已知得，
因為，所以.       ①
于是，       ②
由②－①得，       ③
于是，       ④
由④－③得.       ⑤
所以，即數(shù)列是常數(shù)數(shù)列.
（2）由①有，所以.由③有，所以.而⑤表明數(shù)列和分別是以為首項，6為公差的等差數(shù)列，
所以，
數(shù)列是單調(diào)遞增數(shù)列，且對任意的成立，
且
.
即所求取值集合為.
（3）解法一：弦的斜率為，
任取，設(shè)函數(shù)，則，
記，則，
當時，，在上為增函數(shù)，
當時，，在上為減函數(shù)，
所以時，，從而，所以在和上都是增函數(shù).
由（2）知時，數(shù)列單調(diào)遞增，
取，因為，所以，
取，因為，所以，
所以，即弦的斜率隨單調(diào)遞增.
解法二：設(shè)函數(shù)，同解法一得，在和上都是增函數(shù)，
所以，，
故，即弦的斜率隨單調(diào)遞增.