(2010•如皋市模拟)已知数列an、bn中,对任何正整数n都有:a1bn+a2bn-1+a3bn-2+…+an-1b2

(2010•如皋市模拟)已知数列an、bn中,对任何正整数n都有:a1bn+a2bn-1+a3bn-2+…+an-1b2+anb1=2n+1-n-2.
(1)若数列an是首项和公差都是1的等差数列,求证:数列bn是等比数列;
(2)若数列bn是等比数列,数列an是否是等差数列,若是请求出通项公式,若不是请说明理由;
(3)若数列an是等差数列,数列bn是等比数列,求证:
n
i=1
1
aibi
3
2
jeffrey260 1年前 已收到1个回答 举报

孤独百年solitude 幼苗

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解题思路:(1)先求an=n,代入已知可得bn+2bn-1+3bn-2+…+(n-1)b2+nb1=2n+1-n-2,则bn-1+2bn-2+3bn-3+…+(n-2)b2+(n-1)b1=2n-n-1(n≥2)两式相减可求数列bn
(2)同(1)可得an
2−q
b
2n +
q−1
b
×n+
q−2
b
,结合q的取值及等差数列的通项公式可求
(3)利用放缩不等式[1/1×1+
1
2×2
+
1
3×22
+…+
1
n×2n−1
1
1×1
+
1
2×2
+
1
22
+…+
1
2n−1]可证

(1)依题意数列an的通项公式是an=n,
故等式即为bn+2bn-1+3bn-2+…+(n-1)b2+nb1=2n+1-n-2,bn-1+2bn-2+3bn-3+…+(n-2)b2+(n-1)b1=2n-n-1(n≥2),
两式相减可得bn+bn-1+…+b2+b1=2n-1(3分)
得bn=2n-1,数列bn是首项为1,公比为2的等比数列.(4分)
(2)设等比数列bn的首项为b,公比为q,则bn=bqn-1,从而有:bqn-1a1+bqn-2a2+bqn-3a3+…+bqan-1+ban=2n+1-n-2,
又bqn-2a1+bqn-3a2+bqn-4a3+…+ban-1=2n-n-1(n≥2),
故(2n-n-1)q+ban=2n+1-n-2(6分)
an=
2−q
b×2n+
q−1
b×n+
q−2
b,
要使an+1-an是与n无关的常数,必需q=2(8分)
即①当等比数列bn的公比q=2时,数列an是等差数列,其通项公式是an=
n
b;
②当等比数列bn的公比不是2时,数列an不是等差数列.(9分)
(3)由(2)知anbn=n•2n-1,(10分)
显然n=1,2时
n

i=1
1
aibi<
3
2
当n≥3时
n

i=1
1
aibi=
1
1×1+
1
2×2+
1
3×22+
1
4×23++
1
n×2n−1
<[1/1×1+
1
2×2+
1
2×22+…+
1
2×2n−1](14分)
=1+
1
2×2•
1−(
1
2)n−1
1−
1
2=[3/2−
1
2n]<

点评:
本题考点: 等差数列与等比数列的综合.

考点点评: 本题主要考查等差数列、等比数列通项公式及由数列的“和”转化为“项”的综合应用,考查运算能力和推理论证能力.解题中体现了分类讨论的思想在解题中的应用.

1年前

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