题目内容

在数列{an},{bn}是各项均为正数的等比数列,设cn=
bn
an
(n∈N*)

(Ⅰ)数列{cn}是否为等比数列?证明你的结论;
(Ⅱ)设数列{lnan},{lnbn}的前n项和分别为Sn,Tn.若a1=2,
Sn
Tn
=
n
2n+1
,求数列{cn}的前n项和.
分析:(Ⅰ)设|an|的公比为q1,|bn|的公比为q2,根据cn=
bn
an
进而可得
cn+1
cn
化简得
q2
q1
进而可证明|cn|为等比数列.
(Ⅱ)根据数列{an},{bn}是各项均为正数的等比数列,可推断数列{lnan},{lnbn}为等差数列.进而可求得Sn和Tn代入
Sn
Tn
=
n
2n+1
,可求得q1,q2=16和b1=8.代入cn=
bn
an
即可得到数列{cn}的通项公式,结果发现数列{cn}是以4为首项,4为公比的等比数列,进而根据等比数列的求和公式可得到答案.
解答:解:(Ⅰ){cn}是等比数列.
证明:设{an}的公比为q1(q1>0),{bn}的公比为q2(q2>0),
cn+1
cn
=
bn+1
an+1
an
bn
=
bn+1
bn
an
an+1
=
q2
q1
≠0
,故{cn}为等比数列.
(Ⅱ)数列{lnan}和{lnbn}分别是公差为lnq1和lnq2的等差数列.
由条件得
nlna1+
n(n-1)
2
lnq1
nlnb1+
n(n-1)
2
lnq2
=
n
2n+1
,即
2lna1+(n-1)lnq1
2lnb1+(n-1)lnq2
=
n
2n+1

故对n=1,可得
lna1
lnb1
=
1
3
,又a1=2,可得b1=8,
于是
2lna1+(n-1)lnq1
2lnb1+(n-1)lnq2
=
n
2n+1
可变为
(2lnq1-lnq2)n2+(4lna1-lnq1-2lnb1+lnq2)n+(2lna1-lnq1)=0对任意的正整数n恒成立
于是
2lnq1-lnq2=0
4lna1-lnq1-2lnb1+lnq2=0
2lna1-lnq1=0.

将a1=2代入得q1=4,q2=16,b1=8.
从而有cn=
8•16n-1
2•4n-1
=4n
.所以数列{cn}的前n项和为4+42+…+4n=
4
3
(4n-1)
点评:本小题主要考查等差数列,等比数列,对数等基础知识,考查综合运用数学知识解决问题的能力.
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