解答题函数f(x)满足2f(x)-f=4x,数列{an}和{bn}满足下列条件:a1=

发布时间:2020-07-09 05:34:18

解答题函数f(x)满足2f(x)-f=4x,数列{an}和{bn}满足下列条件:a1=1,an+1=2an+f(n),bn=an+1-an,n∈N;
(1)f(x)的解析式;
(2)求数列bn的通项公式;
(3)试比较2an与bn的大小,且证明你的结论.

网友回答

解:(1)∵2f(x)-f=4x,
∴,
联立方程组,
①×2+②,得3f(x)=6x+3,
∴f(x)=2x+1.(4′)
(2)由题设,an+1=2an+2n+1?①,
an+2=2an+1+2n+3?②,
②-①:an+2-an+1=2(an+1-an)+2?(6′)
即bn+1=2bn+2?bn+1+2=2(bn+2),
∴{bn+2}为等比数列,
q=2,b1=a2-a1=4?(8′)
bn+2=6?2n-1?bn=3?2n-2?(10′)
(3)由上,an+1-an=3?2n-2?③,
an+1-2an=2n+1?④,
③-④:an=3?2n-2n-3?(12)
∴2an-bn=3?2n-4n-4.
n=1时,2a1-b1=-2<0,
此时2an<bn;
n=2时,2a2-b2=0,
此时2an=bn;?(14′)
n≥3时,
3?2n
=3(1+1)n
=3(1+Cn1+Cn2+…+Cnn-1+Cnn)
>3(1+Cn1+Cnn-1)
=6n+3
>4n+4,
此时,2an>bn.
综上可得:当n=1时,2an<bn,
当n=2时,2an=bn,
当n≥3时,2an>bn.(18′)解析分析:(1)由2f(x)-f=4x,联立方程组,由此能求出f(x)的解析式.(2)由题设,an+1=2an+2n+1,an+2=2an+1+2n+3,所以an+2-an+1=2(an+1-an)+2,即bn+1=2bn+2?bn+1+2=2(bn+2),由此能求出数列bn的通项公式.(3)由an+1-an=3?2n-2,an+1-2an=2n+1,知an=3?2n-2n-3.所以2an-bn=3?2n-4n-4.由此能够判断比较2an与bn的大小,并进行证明.点评:本题考查数列和不等式的综合运用,综合性强,难度大,容易出错.考查运算求解能力,推理论证能力;考查化归与转化思想.解题时要认真审题,仔细解答.
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