已知数列{an}是首项为1,公差为d的等差数列,数列{bn}是首项为1,公比为q(q>1)的等比数列.
(1)若a5=b5,q=3,求数列{an?bn}的前n项和;
(2)若存在正整数k(k≥2),使得ak=bk.试比较an与bn的大小,并说明理由.
网友回答
解:(1)依题意,,
故,
所以an=1+20(n-1)=20n-19,
令,①
则,②
①-②得,==(29-20n)?3n-29,
所以.?????????????
(2)因为ak=bk,所以1+(k-1)d=qk-1,即,
故,
又??,
所以
=
=,
(ⅰ)当1<n<k时,由q>1知,
=<0;
(ⅱ)当n>k时,由q>1知,
=(q-1)2qk-2(n-k)>0,
综上所述,当1<n<k时,an>bn;当n>k时,an<bn;当n=1时,an=bn.
解析分析:(1)由q=3,b1=1可求得b5,从而得到a5,由a1=1及通项公式可求得an,利用错位相减法即可求得数列{an?bn}的前n项和;(2)由ak=bk,即1+(k-1)d=qk-1,得,,作差bn-an变形,然后分1<n<k时,当n>k时,n=1三种情况讨论讨论差的符号即可作出大小比较;
点评:本题考查等差数列、等比数列的综合、数列求和,考查分类讨论思想,考查学生分析问题解决问题的能力,本题综合性强,难度较大.