问题 解答题
由函数y=f(x)确定数列{an},an=f(n),若函数y=f(x)的反函数y=f-1(x)能确定数列{bn},bn=f-1(n),则称数列{bn}是数列{an}的“反数列”.
(1)若函数f(x)=2
x
确定数列{an}的反数列为{bn},求{bn}的通项公式;
(2)对(1)中{bn},不等式
1
bn+1
+
1
bn+2
+…+
1
b2n
1
2
loga(1-2a)
对任意的正整数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},{cn}与{dn}的公共项组成的数列为{tn},求数列{tn}前n项和Sn
答案

(1)f(x)=2

x
(x≥0)⇒an=2
n
(n为正整数),f-1(x)=
x2
4
(x≥0)

所以数列{an}的反数列为{bn}的通项bn=

n2
4
(n为正整数)(2分)

(2)对于(1)中{bn},不等式化为

2
n+1
+
2
n+2
++
2
2n
1
2
loga(1-2a)..(3分)

Tn=

2
n+1
+
2
n+2
++
2
2n
Tn+1-Tn=
2
2n+1
+
2
2(n+1)
-
2
n+1
=
2
2n+1
-
2
2n+2
>0

∴数列{Tn}单调递增,(5分)

所以(Tnmin=T1=1,要是不等式恒成立,只要1>

1
2
loga(1-2a).(6分)

∵1-2a>0,∴0<a<

1
2
,又1-2a>a2,0<a<
2
-1

所以,使不等式对于任意正整数n恒成立的a的取值范围是(0,

2
-1)..(8分)

(3)设公共项tk=cp=dn,k、p、q为正整数,

当λ为奇数时,cn=2n-1,dn=

1
2
(n+1)(9分)

2p-1=

1
2
(p+1),q=4p-3,则{cn}⊂{bn}(表示{cn}是{bn}的子数列),tn=2n-1

所以{tn}的前n项和Sn=n2..(11分)

当λ为偶数时,cn=3n,dn=log3n(12分)

3q=log3q,则q=33p,同样有{cn}⊂{bn},tn=3n

所以{tn}的前n项和Sn=

3
2
(3n-1)(14分)

单项选择题
选择题