已知数列{an}满足a1=1,an+1=2an+2n(n∈N*).(1)证明数列;(2)求等差数列{bn}(n∈N*),使b1Cn0+b2Cn1+b3Cn2+…+bn

发布时间:2020-07-31 13:55:10

已知数列{an}满足a1=1,an+1=2an+2n(n∈N*).
(1)证明数列;
(2)求等差数列{bn}(n∈N*),使b1Cn0+b2Cn1+b3Cn2+…+bn+1Cnn=an+1对n∈N*都成立;
(3)令cn=nbn(n∈N*),是否存在正常数M,使<M对n∈N*恒成立,并证明你的结论.

网友回答

解:(1)∵a1=1,an+1=2an+2n(n∈N*),∴.…(3分)
∴.…(5分)
∴an=n?2n-1(n∈N*).…(6分)
(2)设等差数列{bn}的首项为b1,公差为d,则bn=b1+(n-1)d(n∈N*).…(7分)
考察等差数列,易知:b1+bn+1=b2+bn=b3+bn-1=…=bn+1+b1.
又?b1Cn0+b2Cn1+b3Cn2+…+bn+1Cnn=an+1,利用加法交换律把此等式变为bn+1Cnn+bnCnn-1+bn-1Cnn-2+…+b1Cn0=an+1,
两式相加,利用组合数的性质Cnm=Cnn-m化简,得(b1+bn+1)(Cn0+Cn1+…+Cnn)=2an+1,即b1+bn+1=2n+2.…(10分)
再分别令n=1,n=2,得,进一步可得.…(11分)
因此,满足题设的等差数列{bn}的通项公式为bn=2n-1(n∈N*).…(12分)
(3)结论:
存在正常数M(只要M>6即可)使得对n∈N*恒成立.(13分)
证明 由(2)知,bn=2n-1,于是,cn=n(2n-1),.…(14分)
记,则,.此两式相差,得.进一步有.…(18分)
所以,当且仅当正常数M>6时,对n∈N*恒成立.
解析分析:(1)根据数列递推式an+1=2an+2n,可得从而得证,进而可求数列的通项;(2)设等差数列{bn}的首项为b1,公差为d,则bn=b1+(n-1)d(n∈N*),从而有b1+bn+1=b2+bn=b3+bn-1=…=bn+1+b1.条件?b1Cn0+b2Cn1+b3Cn2+…+bn+1Cnn=an+1,利用加法交换律把此等式变为bn+1Cnn+bnCnn-1+bn-1Cnn-2+…+b1Cn0=an+1,两式相加,利用组合数的性质Cnm=Cnn-m化简,即可求得满足题设的等差数列;(3)可得结论存在正常数M(只要M>6即可)使得对n∈N*恒成立,先表示出,进而利用错位相减法求和,从而可得结论.

点评:本题以数列递推式为载体,考查构造法证明等差数列,考查等差数列项的性质,考查错位相减法求和,综合性强.
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