题目内容

【题目】已知各项均不为0的数列{an}满足a1=a,a2=b,且an2=an1an+1+λ(n≥2,n∈N),其中λ∈R.
(1)若λ=0,求证:数列{an}是等比数列;
(2)求证:数列{an}是等差数列的充要条件是λ=(b﹣a)2
(3)若数列{bn}为各项均为正数的等比数列,且对任意的n∈N* , 满足bn﹣an=1,求证:数列{(﹣1)nanbn}的前2n项和为常数.

【答案】
(1)证明:若λ=0,则an2=an1an+1,n≥2,n∈N,

即有 = = =…= = =

则数列{an}是首项为a,公比为 的等比数列


(2)证明:①若数列{an}是等差数列,可得公差为b﹣a,首项为a,

即有an=a+(n﹣1)(b﹣a),

则λ=an2﹣an1an+1=[a+(n﹣1)(b﹣a)]2﹣[a+(n﹣2)(b﹣a)][a+n(b﹣a)]

=2a(n﹣1)(b﹣a)+(n﹣1)2(b﹣a)2﹣n(n﹣2)(b﹣a)2﹣(2n﹣2)a(b﹣a)=(b﹣a)2

②若λ=(b﹣a)2,即an2=an1an+1+(b﹣a)2,(n≥2,n∈N),

由a1=a,a2=b,可得a22=a1a3+(b﹣a)2,解得a3=2b﹣a,

同样可得a4=3b﹣2a,…,猜想an=(n﹣1)b﹣(n﹣2)a=n(b﹣a)+2a﹣b,

证明:当n=1时,a1=b﹣a+2a﹣b=a,成立;

当n=2时,a2=2b﹣2a+2a﹣b=b,成立;

假设n≤k(k≥2,k∈N)有ak=k(b﹣a)+2a﹣b,

且ak2=ak1ak+1+(b﹣a)2

可得ak+1= = = =(k+1)(b﹣a)+2a﹣b;

故当n=k+1时,ak+1=(k+1)(b﹣a)+2a﹣b,成立.

综上可得,数列{an}是等差数列的充要条件是λ=(b﹣a)2


(3)证明:对任意的n∈N*,满足bn﹣an=1,可得b1=1+a,b2=1+b,

公比为 ,bn=(1+a)( n1

an=bn﹣1=(1+a)( n1﹣1,

即有(bn﹣1)2=(bn1﹣1)(bn+1﹣1)+λ,

则(b2﹣1)2=(b1﹣1)(b3﹣1)+λ,

(b3﹣1)2=(b2﹣1)(b4﹣1)+λ,

可得b2﹣a( ﹣1)=( ﹣1)2﹣b( ﹣1),

化简整理可得a=b,

则(﹣1)nanbn=(﹣1)na(1+a),

则数列{(﹣1)nanbn}的前2n项和

﹣a(1+a)+a(1+a)﹣a(1+a)+a(1+a)﹣…+a(1+a)=0即为常数


【解析】(1)运用等比数列的定义,即可得到 = ,进而得到证明;(2)①若数列{an}是等差数列,运用等差数列的通项公式,代入即可得到λ=(b﹣a)2;②若λ=(b﹣a)2 , 归纳,猜想an=(n﹣1)b﹣(n﹣2)a=n(b﹣a)+2a﹣b,再由数学归纳法证明即可;(3)求得bn=(1+a)( n1 , 再由恒成立思想,可得(b2﹣1)2﹣(b1﹣1)(b3﹣1)=(b3﹣1)2﹣(b2﹣1)(b4﹣1),化简整理可得a=b,进而得到(﹣1)nanbn=(﹣1)na(1+a),即可得到所求和.
【考点精析】本题主要考查了等差关系的确定和等比关系的确定的相关知识点,需要掌握如果一个数列从第2项起,每一项与它的前一项的差等于同一个常数,即=d ,(n≥2,n∈N)那么这个数列就叫做等差数列;等比数列可以通过定义法、中项法、通项公式法、前n项和法进行判断才能正确解答此题.

练习册系列答案
相关题目

违法和不良信息举报电话:027-86699610 举报邮箱:58377363@163.com

精英家教网