已知数列{an}满足:,,an+1=2an-an-1(n≥2,n∈N*),数列{bn}满足:b1<0,3bn-bn-1=n(n≥2,n∈N*),数列{bn}的前n项和

发布时间:2020-07-31 20:12:18

已知数列{an}满足:,,an+1=2an-an-1(n≥2,n∈N*),数列{bn}满足:b1<0,3bn-bn-1=n(n≥2,n∈N*),数列{bn}的前n项和为Sn.
(Ⅰ)求证:数列{an}为等差数列;
(Ⅱ)求证:数列{bn-an}为等比数列;
(Ⅲ)若当且仅当n=4时,Sn取得最小值,求b1的取值范围.

网友回答

解:(Ⅰ)证明:∵an+1=2an-an-1(n≥2,n∈N*),
∴an+1-an=an-an-1(n≥2),
即an+1-an=an-an-1=…=a2-a1.
∴数列{an}为等差数列.
(Ⅱ)证明:∵{an}为等差数列,
∴公差,
∴.
∵3bn-bn-1=n(n≥2).
∴,

又b1-a1≠0,
∴对.
数列{bn-an}是公比为的等比数列.
(Ⅲ)由(II)得bn-an=(b1-a1)( )n-1,
∴bn=,
∵b1<0,可知数列{bn}为递增数列…10分
由当且仅当n=4时,Sn取得最小值可得S3>S4,S4<S5 ,
∴b4<0,b5>0,
又当b4<0,b5>0时,
∵数列{bn}为递增数列,
∴Sn取得最小值时,n=4,
即当且仅当n=4时,Sn取得最小值的充要条件是b4<0,b5>0…12分
由b4<0得,?()3<0,解得b1<-47,
由b5>0得,?()4>0,解得b1>-182,
∴b1的取值范围为(-182,-47).…14分
解析分析:(Ⅰ)由an+1=2an-an-1(n≥2,n∈N*),得an+1-an=an-an-1=…=a2-a1.所以数列{an}为等差数列.(Ⅱ)由{an}为等差数列,公差,知.由3bn-bn-1=n(n≥2).知,由此能够证明数列{bn-an}是等比数列.(Ⅲ)由bn-an=(b1-a1)( )n-1,知bn=,由b1<0,可知数列{bn}为递增数列.由当且仅当n=4时,Sn取得最小值可得S3>S4,S4<S5 ,所以b4<0,b5>0.由此能求出b1的取值范围.

点评:本题首先考查等差数列、等比数列的基本量、通项,结合含两个变量的不等式的处理问题,对数学思维的要求比较高,有一定的探索性.综合性强,难度大,易出错.
以上问题属网友观点,不代表本站立场,仅供参考!