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≤ +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:由题意知,an=( )n.
∵ ,
∴b1=1
∴bn+1﹣bn=3 an+1﹣3 an=3 =3 q=3
∴数列{bn}是首项为1,公差为3的等差数列
(2)解:由(1)知,an=( )n.bn=3n﹣2
∴Cn=(3n﹣2)×( )n.
∴Sn=1× +4×( )2+…+(3n﹣2)×( )n,
于是 Sn=1×( )2+4×( )3+…(3n﹣2)×( )n+1,
两式相减得 Sn= +3×[( )2+( )3+…+( )n)﹣(3n﹣2)×( )n+1,
= ﹣(3n+2)×( )n+1,
∴Sn= ﹣ ( )n
(3)解:∵Cn+1﹣Cn=(3n+1)×( )n+1﹣(3n﹣2)×( )n=9(1﹣n)×( )n+1,
∴当n=1时,C2=C1=
当n≥2时,Cn+1<Cn,即C2=C1>C3>C4>…>Cn
∴当n=1时,Cn取最大值是
又
∴ ≥
即m2+4m﹣5≥0解得m≥1或m≤﹣5
【解析】(1)根据等比数列的通项公式可求得an , 代入 求得bn+1﹣bn为常数,进而判断出数列{bn}是等差数列.(2)由(1)可分别求得an和bn , 进而求得Cn进而用错位相减法进行求和.(3)把(2)中的Cn , 代入Cn+1﹣Cn结果小于0,进而判断出当n≥2时,Cn+1<Cn , 进而可推断出当n=1时,Cn取最大值,问题转化为 ≥ ,求得m的取值范围.
【考点精析】本题主要考查了等差关系的确定和数列的前n项和的相关知识点,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;数列{an}的前n项和sn与通项an的关系才能正确解答此题.