问题 解答题
由y=f(x)确定数列{an}:an=f(n).若y=f(x)的反函数y=f-1(x)能确定数列{bn}:bn=f-1(n),则称{bn}是{an}的“反数列”.
(1)若f(x)=2
x
确定的数列{an}的反数列为{bn},求bn
(2)对(1)中{bn},记Tn=
1
bn+1
+
1
bn+2
+…+
1
b2n
,若Tn
1
2
loga(1-2a)
对n∈N*恒成立,求实数a的取值范围.
(3)设cn=
1+(-1)λ
2
3n+
1-(-1)λ
2
•(2n-1)
(λ为正整数),若数列{cn}的反数列为{dn},且{cn}与{dn}的公共项组成的数列为{tn}(公共项tk=cp=dq,其中k,p,q为正整数),求数列{tn}前n项和Sn
答案

(1)f(x)=2

x
的反函数为f-1(x)=
1
4
x2(x≥0)

bn=

1
4
n2(n∈N*).

(2)由(1)的结果知

1
bk
=
2
k
(k∈N*),

Tn=

2
n+1
+
2
n+2
+…+
2
2n

Tn+1=

2
n+2
+…+
2
2n
+
2
2n+1
+
2
2n+2

Tn+1-Tn=

2
2n+1
+
2
2n+2
-
2
n+1
2
2n+2
+
2
2n+2
-
2
n+1
=0,

即{Tn}单调增,

从而Tn

1
2
loga(1-2a)对n∈N*恒成立等价于
1
2
loga(1-2a)<T1=1

化为loga(1-2a)<2,

由1-2a>0知a<

1
2

故loga(1-2a)<2等价于1-2a>2a2

结合a>0,

解得0<a<

2
-1.

(3)分两种情形.

10当λ为偶数时f(x)=

1+(-1)λ
2
3x+
1-(-1)λ
2
•(2x-1)=3xf-1(x)=log3x,

故cn=3n,dn=log3n,

令cp=dq,得3p=log3q⇒q=33p(p∈N*)

即{cn}的项都是{dn}的项,

tn=cn=3nSn=

3
2
(3n-1)(n∈N*).

20当λ为奇数时f(x)=

1+(-1)λ
2
3x+
1-(-1)λ
2
•(2x-1)=2x-1,f-1(x)=
x
2
+1,

cn=2n-1,dn=

n
2
+1,

令cp=dq,得2p-1=

q
2
+1⇒q=4p-3(p∈N*),

即{cn}的项都是{dn}的项,

故tn=cn=2n-1,Sn=n2(n∈N*).

单项选择题
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