已知二次函数f(x)=x2-ax+a(x∈R)同时满足:①不等式f(x)≤0的解集有且只有一个元素;②在定义域内存在0<x1<x2,使得不等式f(x1)>f(x2)成立.设数列{an}的前n项和Sn=f(n). (1)求函数f(x)的表达式; (2)求数列{an}的通项公式; (3)在各项均不为零的数列{cn}中,若ci•ci+1<0,则称ci,ci+1为这个数列{cn}一对变号项.令cn=1-
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(1)∵f(x)≤0的解集有且只有一个元素,
∴△=a2-4a=0Þa=0或a=4,
当a=4时,函数f(x)=x2-4x+4在(0,2)上递减,
故存在0<x1<x2,使得不等式f(x1)>f(x2)成立.
当a=0时,函数f(x)=x2在(0,+∞)上递增,
故不存在0<x1<x2,使得不等式f(x1)>f(x2)成立.
综上:a=4,f(x)=x2-4x+4.
(2)由(1)可知:Sn=n2-4n+4.当n=1时,a1=S1=1,
当n≥2时,an=Sn-Sn-1=(n2-4n+4)-[(n-1)2-4(n-1)+4]=2n-5,
∴an=1n=1 2n-5n≥2
(3)法一:由题设cn=
,-3n=1 1-
n≥24 2n-5
∵当n≥2时,cn+1-cn=
-4 2n-5
=4 2n-3
,8 (2n-5)(2n-3)
∴当n≥3时,数列{cn}递增,∵c3=-3<0,又由cn=1-
≥0,得n≥5,4 2n-5
可知c4•c5<0,即n≥3时,有且只有一对变号项,
又∵c1=-3,c2=5,c3=-3,即c1•c2<0,c2•c3<0,∴此处有2对变号项.
综上可得:数列{cn}的变号项有3对.
法二:当i≥2时,ci=1-
=4 2i-5
,2i-9 2i-5
∵ci•ci+1<0,∴
•2i-9 2i-5
<0,2i-7 2i-3
∴
<i<3 2
或5 2
<i<7 2
,∵i≥2,i∈N*,∴i=2或4,9 2
即c2•c3<0,c4•c5<0,此处有2对变号项,
又∵c1=-3,c2=5,即c1•c2<0,此处有一对变号项,
综上可得:数列{cn}的共有3对变号项.