Question

（理科）已知二次函數(shù)f（x）=x²-ax+a（a＞0，x∈R），不等式f（x）≤0的解集有且只有一個(gè)元素，設(shè)數(shù)列{a_n}的前n項(xiàng)和S_n=f（n）（n∈N*）
（1）求數(shù)列{a_n}的通項(xiàng)公式；
（2）設(shè)，求數(shù)列{b_n}的前n項(xiàng)和T_n；
（3）設(shè)各項(xiàng)均不為0的數(shù)列{c_n}中，所有滿足c_m•c_m+1＜0的正整數(shù)m的個(gè)數(shù)，稱為這個(gè)數(shù)列{c_n}的變號數(shù)，若，求數(shù)列{c_n}的變號數(shù)．

Answer 1

【答案】分析：（1）先根據(jù)不等式f（x）≤0的解集有且只有一個(gè)元素再結(jié)合a＞0求出a=4，進(jìn)而代入求出S_n=n²-4n+4；再根據(jù)前n項(xiàng)和與通項(xiàng)之間的關(guān)系即可求出數(shù)列{a_n}的通項(xiàng)公式；
（2）先求出數(shù)列{b_n}的通項(xiàng)，再結(jié)合錯(cuò)位相減法求出數(shù)列{b_n}的前n項(xiàng)和T_n；
（3）先根據(jù)條件求出數(shù)列{c_n}的通項(xiàng)，再通過做差求出數(shù)列{c_n}的增減性，最后結(jié)合變號數(shù)的定義即可得到結(jié)論．
解答：解：（1）∵f（x）≤0的解集有且只有一個(gè)元素∴△=a²-4a=0⇒a=0或a=4
又由a＞0得a=4，f（x）=x²-4x+4
∴S_n=n²-4n+4
當(dāng)n=1時(shí)，a₁=S₁=1-4+4=1；
當(dāng)n≥2時(shí)，a_n=S_n-S_n-1=2n-5
∴an=（n=1）
（n≥2且n∈N）…（5分）
（2）∵T_n=①
∴②
由①-②得
∴T_n=…（10分）

（3）由題設(shè)c_n=
∵n≥3時(shí)，c_n+1-c_n=＞0
∴n≥3時(shí)，數(shù)列{c_n}遞增
∵c₄=-=＜0
即n≥3時(shí)，有且只有一個(gè)變號數(shù)
又∵c₁=-3，c₂=5，c₃=-3，即c₁•c₂＜0，c₂•c₃＜0．
∴此處變號數(shù)有2個(gè)．
綜上，得數(shù)列{c_n}共有3個(gè)變號數(shù)，即變號數(shù)為3．…（13分）
點(diǎn)評：本題主要考查已知數(shù)列的和求通項(xiàng)以及數(shù)列的錯(cuò)位相減法求和．解決第三問的關(guān)鍵在于通過做差得到數(shù)列的單調(diào)性，并理解新定義．