题目内容
【题目】已知m是一个给定的正整数,m≥3,设数列{an}共有m项,记该数列前i项a1 , a2 , …,ai中的最大项为Ai , 该数列后m﹣i项ai+1 , ai+2 , …,am中的最小项为Bi , ri=Ai﹣Bi(i=1,2,3,…,m﹣1);
(1)若数列{an}的通项公式为 (n=1,2,…,m),求数列{ri}的通项公式;
(2)若数列{an}满足a1=1,r1=﹣2(i=1,2,…,m﹣1),求数列{an}的通项公式;
(3)试构造项数为m的数列{an},满足an=bn+cn , 其中{bn}是公差不为零的等差数列,{cn}是等比数列,使数列{ri}是单调递增的,并说明理由.
【答案】
(1)解:∵ 单调递增,∴Ai=2i,Bi=2i+1,∴ri=Ai﹣Bi=2i﹣2i+1=﹣2i,1≤i≤m﹣1.
(2)解:根据题意可知,ai≤Ai,Bi≤ai+1,
因为ri=Ai﹣Bi=﹣2<0,所以Ai<Bi,
可得ai≤Ai<Bi≤ai+1,即ai<ai+1,
又因为i=1,2,3,…,m﹣1,所以{an}单调递增,
则Ai=ai,Bi=ai+1,所以ri=ai﹣ai+1=﹣2,即ai+1﹣ai=2,1≤i≤m﹣1,
所以{an}是公差为2的等差数列,an=1+2(n﹣1)=2n﹣1,1≤i≤m﹣1;
(3)解:构造an=n﹣ ,其中bn=n,cn=﹣ ,
下证数列{an}满足题意.
证明:因为an=n﹣ ,所以数列{an}单调递增,
所以Ai=ai=i﹣ ,Bi=ai+1=i+1﹣ ,
所以ri=ai﹣ai+1=﹣1﹣ ,1≤i≤m﹣1,
因为ri+1﹣ri=[﹣1﹣ ]﹣[﹣1﹣ ]= >0,
所以数列{ri}单调递增,满足题意.
(说明:等差数列{bn}的首项b1任意,公差d为正数,同时等比数列{cn}的首项c1为负,公比q∈(0,1),这样构造的数列{an}都满足题意.)
【解析】(1)由于 单调递增,可得Ai=2i,Bi=2i+1,即可得出ri=Ai﹣Bi,1≤i≤m﹣1.(2)根据题意可知,ai≤Ai,Bi≤ai+1,因为ri=Ai﹣Bi=﹣2<0,可得Ai<Bi,可得ai≤Ai<Bi≤ai+1,即ai<ai+1,根据单调性即可得出Ai=ai,Bi=ai+1,可得ri=ai﹣ai+1=﹣2.利用等差数列的通项公式即可得出.(3)构造an=n﹣ ,其中bn=n,cn=﹣ ,根据单调性可得:Ai=ai=i﹣ ,Bi=ai+1=i+1﹣ ,ri=ai﹣ai+1=﹣1﹣ ,1≤i≤m﹣1,通过作差证明数列{an}满足题意即可得出.
【考点精析】认真审题,首先需要了解等比数列的通项公式(及其变式)(通项公式:),还要掌握数列的通项公式(如果数列an的第n项与n之间的关系可以用一个公式表示,那么这个公式就叫这个数列的通项公式)的相关知识才是答题的关键.