已知函数F(x)=
(Ⅰ)证明:F(x)+F(1-x)=3,并求F(
(Ⅱ).已知等差数列{an}与{bn}的前n项和分别为Sn与Tn,且
(Ⅲ)在(Ⅱ)条件下,已知a1=2,数列{bn}的公差为d=2.探究在数列{an}与{bn}中是否有相等的项,若有,求出这些相等项由小到大排列后得到的数列{cn}的通项公式;若没有,请说明理由. |
(Ⅰ)因为F(x)+F(1-x)=
+3x+1 2x-1
=3(2分)3(1-x)+1 2(1-x)-1
所以设S=F(
)+F(1 2009
)++F(2 2009
);(1)2008 2009
S=F(
)+F(2008 2009
)++F(2007 2009
)(2)1 2009
(1)+(2)得:2S={F(
)+F(1 2009
)}+{F(2008 2009
)+F(2 2009
)}++{F(2007 2009
)+F(2008 2009
)}1 2009
=3×2008=6024,
所以S=3012(5分)
(Ⅱ)因为S2n-1=
=(a1+a2n-1)(2n-1) 2
=(2n-1)an(an+an)(2n-1) 2
所以an=
;同理bn=S2n-1 2n-1
.(7分)T2n-1 2n-1
所以
=an bn
;S2n-1 T2n-1
=am bm S2n-1 T2n-1
所以当m>n≥1时,
-am bm
=an bn
-S2m-1 T2m-1
=S2n-1 T2n-1
-3(2m-1)+1 2(2m-1)-1 3(2n-1)+1 2(2n-1)-1
=
-6m-2 4m-3
=6n-2 4n-3 (6m-2)(4n-3)-(6n-2)(4m-3) (4m-3)(4n-3)
=
<0,∴10(n-m) (4m-3)(4n-3)
<am bm
(10分)an bn
(Ⅲ)在(Ⅱ)条件下,当a1=2,d=2时
=Sn Tn
=2n+ n(n-1)d1 2 nb1+ n(n-1)•2 2
=d1n-d1+4 2n-2+2b1 3n+1 2n-1
所以{-2+2b1=-1
d1=3
d1=3
所以an=2+(n-1)×3=3n-1;bn=
+(n-1)×2=2n-1 2
(12分)3 2
假若存在数列{an}中的第n项与数列{bn}中的第k项相等,
即an=bk⇒3n-1=2k-
⇒n=3 2 4k-1 6
因为4k-1为奇数,6为偶数,所以n=
不是整数,4k-1 6
所以在数列{an}与{bn}中没有相等的项.(14分)