(2)若f(x)?x3?6x2?9x在[s,t]上单调增,即0?s?t≤1或3?s?t,
32??f(s)?s?s?2?s?6s?9s?s则?,即?3,解得不合要求; ?2??f(t)?t?t?4?t?6t?9t?t(3)若f(x)?x3?6x2?9x在[s,t]上单调减,即1≤s?t≤3,则??f(s)?t,
f(t)?s?两式相减并除s?t得:(s?t)2?6(s?t)?st?10?0, ① 两式相除并开方可得[s(s?3)]2?[t(t?3)]2,
即s(3?s)?t(3?t),整理并除以s?t得:s?t?3, ②
?s?t?32则①、②可得?,即s,t是方程x?3x?1?0的两根,
?st?1即存在s?3?53?5,t?满足要求; 22(Ⅲ)同(Ⅱ),极值点(3,0)不可能在区间[s,t]上;
1≤t?3, (1)若极值点M(1,4)在区间[s,t],此时0?s≤???故有①????0?s≤1≤t?3kt?4ks?f(s)f(s)≤f(t)???或②????0?s≤1≤t?3kt?4ks?f(t)f(s)≥f(t)
①由k?44,1≤t?3知,k?(,4],当且仅当t?1时,k?4; t3再由k?(s?3)2,0?s≤1知,k?[4,9],当且仅当s?1时,k?4 由于s?t,故不存在满足要求的k值。 ②由s?1tt(3?t)2f(t)?f(t)?[],及0?s≤1可解得2≤t?3, k4244所以k?,2≤t?3知,k?(,2];
t3441tt(3?t)2]?(0,1], 即当k?(,2]时,存在t??[2,3),s?f(t)?f(t)?[3kk424且f(s)≥4s?f(t)?f(t),满足要求。
k(2)若函数f(x)在区间[s,t]单调递增,则0?s?t≤1或3?s?t,
且??f(s)?ks2,故s,t是方程x?6x?9?k的两根,
?f(t)?kt由于此方程两根之和为3,故[s,t]不可能同在一个单调增区间;
?f(s)?kt(3)若函数f(x)在区间[s,t]单调递减,即1≤s?t≤3,?,
f(t)?ks?两式相除并整理得s2(s?3)2?t2(t?3)2,
由1?s?t?3知s(s?3)?t(t?3),即s?t?3,
再将两式相减并除以s?t得,?k?(s2?st?t2)?6(s?t)?9?(s?t)2?6(s?t)?9?st??st, 即k?st?(s?t299)?。即k?(0,),s,t是方程x2?3x?k?0的两根, 244即存在s?3?9?4k3?9?4k,s?满足要求。
229时,存在两个不等正数s,t(s?t),使x?[s,t]时,函数f(x)?x3?6x2?9x的4综上可得,当0?k?值域恰好是[ks,kt]。
40.解:(1)a2?2,a3?3,a4?4
(2)nan?1?2(a1?a2?...?an) ○1
2 (n?1)an?2(a1?a2?...?an?1) ○
1—○2得nan?1?(n?1)an?2an即:nan?1?(n?1)an,○,
an?1n?1 ?ann所以an?a1a2a3an23n...?1...?n(n?2)所以an?n(n?N*) a1a2an?112n?1,
112,bn?1?bn?bn?bn?bn?1?...?b1?0, 2k(3)由(2)得:b1?所以{bn}是单调递增数列,故要证:bn?1(n?k)只需证bk?1
若k?1,则b1?1121?1显然成立;若k?2,则bn?1?bn?bn?bnbn?1?bn 2kk,
所以
111111111k?1k?1????(?)?...?(?)????2?因此: bn?1bnk,bkbkbk?1b2b1b1kkk?1所以bn?1(n?k)
。k?1,
所以bk?