已知数列{a n }是等比数列,S n 为其前n项和.

已知数列{a n }是等比数列,S n 为其前n项和.
(1)若S 4 ,S 10 ,S 7 成等差数列,证明a 1 ,a 7 ,a 4 也成等差数列;
(2)设 S 3 =
3
2
S 6 =
21
16
,b n =λa n -n 2 ,若数列{b n }是单调递减数列,求实数λ的取值范围.
兰调回忆 1年前 已收到1个回答 举报

mindy201 幼苗

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(1)证明:设数列{a n }的公比为q,
因为S 4 ,S 10 ,S 7 成等差数列,所以q≠1,且2S 10 =S 4 +S 7
所以
2 a 1 (1- q 10 )
1-q =
a 1 (1- q 4 )
1-q +
a 1 (1- q 7 )
1-q ,
因为1-q≠0,所以1+q 3 =2q 6
所以a 1 +a 1 q 3 =2a 1 q 6 ,即a 1 +a 4 =2a 7
所以a 1 ,a 7 ,a 4 也成等差数列.
(2)因为 S 3 =
3
2 , S 6 =
21
16 ,
所以
a 1 (1- q 3 )
1-q =
3
2 ,①
a 1 (1- q 6 )
1-q =
21
16 ,②
由②÷①,得 1+ q 3 =
7
8 ,所以 q=-
1
2 ,代入①,得a 1 =2.
所以 a n =2•(-
1
2 ) n-1 ,
又因为b n =λa n -n 2 ,所以 b n =2λ(-
1
2 ) n-1 - n 2 ,
由题意可知对任意n∈N * ,数列{b n }单调递减,
所以b n+1 <b n ,即 2λ(-
1
2 ) n -(n+1 ) 2 < 2λ(-
1
2 ) n-1 - n 2 ,
即 6λ(-
1
2 ) n <2n+1 对任意n∈N * 恒成立,
当n是奇数时, λ>-
(2n+1) 2 n
6 ,当n=1时, -
(2n+1) 2 n
6 取得最大值-1,
所以λ>-1;
当n是偶数时, λ<
(2n+1) 2 n
6 ,当n=2时,
(2n+1) 2 n
6 取得最小值
10
3 ,
所以λ <
10
3 .
综上可知, -1<λ<
10
3 ,即实数λ的取值范围是 (-1,
10
3 ) .

1年前

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