这时数列的前项和.
当时,.这时数列的前项和.
点评:
本题考查数列的通项公式和前项和.对于等比数列的前项和公式,由于公比的取值不同而需要分类讨论.
例7、已知函数f(x)=ax+lnx,其中a为实常数,设e为自然对数的底数.
(1)若f(x)在区间(0,e上的最大值为-3,求a的值;
(2)当a=-1时,试推断方程| f(x)|=是否有实数解.
解:
(1)∵=a+,x∈(0,e),∈[,+∞.
①若a≤-,则≥0,从而f(x)在(0,e)上增函数.
∴f(x)max =f(e)=ae+1≥0.不合题意.
②若a<-,则由>0a+>0,即0 由f(x)<0a+<0,即- ∴f(x)max=f(-)=-1+ln(-). 令-1+ln(-)=-3,则ln(-)=-2.∴-=e-2, 即a=-e2. ∵-e2<-,∴a=-e2为所求. (2)当a=-1时,f(x)=-x+lnx,=-1+=. 当0 ∴f(x)在(0,1)上是增函数,在(1,+∞)上减函数. 从而f(x)max=f(1)=-1.∴f(x)=-x+lnx≤-1,从而lnx≤x-1. 令g(x)=|f(x)|-==x-lnx--=x-(1+)lnx- ①当0 ②当x≥2时,g′(x)=1-[(-)lnx+(1+)·]= =. ∴g(x)在[2,+∞上增函数,∴g(x)≥g(2)= 综合①、②知,当x>0时,g(x)>0,即|f(x)|>. 故原方程没有实解. 例8、已知函数 (1)当a=2时,求使f(x)=x成立的x的集合; (2)求函数y=f (x)在区间[1,2]上的最小值. 解:(1)由题意,. 当时,由,解得或; 当时,由,解得. 综上,所求解集为 (2)设此最小值为m. . ①当时,在区间[1,2]上,, 因为,, 则是区间[1,2]上的增函数,所以. ②当 . 时,在区间[1,2]上,,由知 ③当时,在区间[1,2]上,. . 若,在区间(1,2)上, . ,则是区间[1,2]上的增函数,所以 若,则. 当时,,则是区间[1,]上的增函数, 当时,,则是区间[,2]上的减函数, 因此当时,或. 当时,,故, 当时,,故. 综上所述,所求函数的最小值例9、设函数f(x)=x2+|x-a|+1,x∈R. (1)判断函数f(x)的奇偶性; (2)求函数f(x)的最小值. 解:(1)当a=0时,函数f(-x)=(-x)2+|-x|+1=f(x), 此时f(x)为偶函数. 当a≠0时,f(a)=a2+1,f(-a)=a2+2|a|+1. f(-a)≠f(a),f(-a)≠-f(a). 此时函数f(x)既不是奇函数,也不是偶函数. (2)①当x≤a时,函数f(x)=x2-x+a+1=(x-)2+a+. 若a≤,则函数f(x)在(-∞,a]上单调递减. 从而函数f(x)在(-∞,a上的最小值为f(a)=a2+1. 若a>,则函数f(x)在(-∞,a上的最小值为f()=+a,且f()≤f(a). ②当x≥a时,函数f(x)=x2+x-a+1=(x+)2-a+. 若a≤-,则函数f(x)在[a,+∞]上的最小值为f(-)=-a,且f(-)≤f(a); 若a>-,则函数f(x)在[a,+∞)单调递增. 从而函数f(x)在[a,+∞]上的最小值为f(a)=a2+1. 综上,当a≤-时,函数f(x)的最小值为-a; 当-<a≤时,函数f(x)的最小值是a2+1; 当a> 时,函数f(x)的最小值是a+.