题目内容
已知数列满足, ,.
(1)求证:是等比数列;
(2)求证:是等比数列并求数列的通项公式;
(3)设,且对于恒成立,求的取值范围.
(1)求证:是等比数列;
(2)求证:是等比数列并求数列的通项公式;
(3)设,且对于恒成立,求的取值范围.
(1)由an+1=an+6an-1,an+1+2an=3(an+2an-1) (n≥2),∵a1=5,a2=5,∴a2+2a1=15
故数列{an+1+2an}是以15为首项,3为公比的等比数列 …………5分
(2)由(1)得an+1+2an=5·3n ,∴ (an+1-3n+1)=-2(an-3n),
故数列是以2为首项,-2为公比的等比数列,∴ an-3n=2(-2)n-1 ,
即an=3n+2(-2)n-1=3n-(-2)n ………9分
(3)由3nbn=n(3n-an)=n[3n-3n+(-2)n]=n(-2)n,∴bn=n(-)n
令Sn=|b1|+|b2|+…+|bn|=+2()2+3()3+…+n()n
Sn=()2+2()3+…+(n-1)( )n+n()n+1 …………11分
得Sn=+()2+()3+…+()n-n()n+1=2[1-()n]-n()n+1
∴ Sn=6[1-()n]-3n()n+1<6,要使得|b1|+|b2|+…+|bn|<m对于n∈N*恒成立,
只须m≥6
故数列{an+1+2an}是以15为首项,3为公比的等比数列 …………5分
(2)由(1)得an+1+2an=5·3n ,∴ (an+1-3n+1)=-2(an-3n),
故数列是以2为首项,-2为公比的等比数列,∴ an-3n=2(-2)n-1 ,
即an=3n+2(-2)n-1=3n-(-2)n ………9分
(3)由3nbn=n(3n-an)=n[3n-3n+(-2)n]=n(-2)n,∴bn=n(-)n
令Sn=|b1|+|b2|+…+|bn|=+2()2+3()3+…+n()n
Sn=()2+2()3+…+(n-1)( )n+n()n+1 …………11分
得Sn=+()2+()3+…+()n-n()n+1=2[1-()n]-n()n+1
∴ Sn=6[1-()n]-3n()n+1<6,要使得|b1|+|b2|+…+|bn|<m对于n∈N*恒成立,
只须m≥6
略
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