题目内容
【题目】已知数列{an}是首项为a1= ,公比q= 的等比数列,设bn+2=3 an(n∈N*),数列{cn}满足cn=anbn .
(1)求证:{bn}是等差数列;
(2)求数列{cn}的前n项和Sn;
(3)若cn≤ m2+m﹣1对一切正整数n恒成立,求实数m的取值范围.
【答案】
(1)证明:由题意得,an= = ,
又bn+2=3 an(n∈N*),则bn+2=3 =3n,
所以bn=3n﹣2,即bn+1﹣bn=3,且b1=1,
所以{bn}是为1为首项,3为公差的等差数列
(2)证明:解:由(1)得,an= ,bn=3n﹣2
所以cn=anbn= ,
则Sn= ①,
Sn= ②,
① ﹣②得, Sn=
=
= ,
所以Sn=
(3)证明:由(2)得,cn= ,
cn+1﹣cn= ﹣ = ,
所以当n=1时,c2=c1= ,
当n≥2时,c2=c1>c3>c4>c5>…>cn,
则当n=1或2时,cn的最大值是 ,
因为cn≤ m2+m﹣1对一切正整数n恒成立,
所以 ≤ m2+m﹣1,即m2+4m﹣5≥0,解得m≥1或m≤﹣5,
故实数m的取值范围是m≥1或m≤﹣5
【解析】(1)根据题意和等比数列的通项公式求出an , 再由对数的运算性质求出bn , 根据等差数列的定义进行证明;(2)由(1)和题意求出数列{cn}的通项公式,利用错位相减法能求出数列{cn}的前n项和;(3)先化简cn+1﹣cn , 再根据结果的符号与n的关系,判断出数列{cn}的最大项,将恒成立问题转化为具体的不等式,再求出实数m的取值范围.
【考点精析】根据题目的已知条件,利用数列的前n项和的相关知识可以得到问题的答案,需要掌握数列{an}的前n项和sn与通项an的关系.