已知数列{an}的相邻两项an,an+1是关于x的方程x2−2nx+bn=0,(n∈N*)的两根,且a1=1

已知数列{an}的相邻两项an,an+1是关于x的方程x22nx+bn=0,(n∈N*)的两根,且a1=1
(1)求证:数列{an
1
3
×2n}
是等比数列;
(2)求数列{an}的前n项和Sn
(3)设函数f(n)=bn−t•sn(n∈N*),若f(n)>0对任意的n∈N*都成立,求t的取值范围.
chenyueping 1年前 已收到1个回答 举报

hellangel111 花朵

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解题思路:(1)利用an,an+1是关于x的方程x2-2n•x+bn=0(n∈N*)的两实根,可得an+an+1=2n,整理变形可得数列{an
1
3
×2n}
是等比数列;
(2)确定数列的同学,分组求和,可得结论;
(3)关键bn=an•an+1,bn-tSn>0,可得不等式,分类讨论,可求t的取值范围.

(1)证明:∵an,an+1是关于x的方程x2-2n•x+bn=0(n∈N*)的两实根,
∴an+an+1=2n,∴an+1−
1
3•2n+1=−(an−
1
3•2n)

an+1−
1
3•2n+1
an−
1
3•2n=−1
∴数列{an−
1
3×2n}是等比数列;
(2)∵a1=1,∴a1−
2
3=
1
3,q=−1∴an=
1
3[2n−(−1)n]
∴Sn=a1+a2+…+an




1
3[(2+22+…+2n)−((−1)+(−1)2+…+(−1)n)]=
1
3[
2(1−2n)
1−2−
(−1)(1−(−1)n)
1+1]
=[1/3[2n+1−2−
−1+(−1)n
2];
(3)∵bn=an•an+1,∴bn=
1
9[2n−(−1)n][2n+1−(−1)n+1]=
1
9[22n+1−(−2)n−1]>0
∵bn-tSn>0,∴
1
9[22n+1−(−2)n−1]−t•
1
3[2n+1−2−
(−1)n−1
2]>0
∴当n为奇数时,


1
9[22n+1+2n−1]−
t
3(2n+1−1)>0∴t<
1
3(2n+1)],∵n为奇数,∴t<1;
当n为偶数时,


1
9[22n+1−2n−1]−
t
3(2n+1−2)>0,∴[1/9[22n+1−2n−1]−
2t
3(2n−1)>0
∴t<
1
6(2n+1+1)对任意正偶数n都成立,∴t<
3
2]
综上所述,t的取值范围为t<1.

点评:
本题考点: 数列与不等式的综合;等比关系的确定;数列的求和.

考点点评: 本题主要考查等比关系的确定、数列的求和、不等式的解法、数列与函数的综合等基础知识,考查运算求解能力与转化思想.属于中档题.

1年前

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