题目内容

9.已知数列{an}满足a1=1,an+1=2an+1(n∈N*).若数列{bn}满足:4${\;}^{{b_1}-1}}$•4${\;}^{{b_2}-1}}$•…4${\;}^{{b_n}-1}}$=(an+1)bn(n∈N*).
(1)求数列{an}的通项公式;
(2)求证:{bn}是等差数列.

分析 (1)数列{an}满足a1=1,an+1=2an+1(n∈N*).变形为an+1+1=2(an+1),利用等比数列的通项公式即可得出.
(2)数列{bn}满足:${4}^{{b}_{1}-1}•{4}^{{b}_{2}-1}$…$•{4}^{{b}_{n-1}-1}$•${4}^{{b}_{n}-1}$=$({a}_{n}+1)^{{b}_{n}}$=${2}^{n{b}_{n}}$,n≥2时,${4}^{{b}_{1}-1}•{4}^{{b}_{2}-1}$…$•{4}^{{b}_{n-1}-1}$=${2}^{(n-1){b}_{n-1}}$,可得${4}^{{b}_{n}-1}$=${2}^{n{b}_{n}-(n-1){b}_{n-1}}$,化为:2(bn-1)=nbn-(n-1)bn-1,可得:2(bn+1-1)=(n+1)bn+1-nbn,相减化简即可证明.

解答 解:(1)数列{an}满足a1=1,an+1=2an+1(n∈N*).
∴an+1+1=2(an+1),
∴数列{an+1}是等比数列,首项为2,公比为2.
∴an+1=2n,∴an=2n-1.
(2)证明:数列{bn}满足:${4}^{{b}_{1}-1}•{4}^{{b}_{2}-1}$…$•{4}^{{b}_{n-1}-1}$•${4}^{{b}_{n}-1}$=$({a}_{n}+1)^{{b}_{n}}$=${2}^{n{b}_{n}}$
n=1时,${4}^{{b}_{1}-1}$=${2}^{{b}_{1}}$,解得b1=2.
n≥2时,${4}^{{b}_{1}-1}•{4}^{{b}_{2}-1}$…$•{4}^{{b}_{n-1}-1}$=${2}^{(n-1){b}_{n-1}}$,
可得${4}^{{b}_{n}-1}$=${2}^{n{b}_{n}-(n-1){b}_{n-1}}$,化为:2(bn-1)=nbn-(n-1)bn-1
可得:2(bn+1-1)=(n+1)bn+1-nbn
相减可得:(n-1)bn+1+(n-1)bn-1=2(n-1)•bn
化为:bn+1+bn-1=2•bn
∴{bn}是等差数列.

点评 本题考查了等差数列与等比数列的定义通项公式、指数运算性质、数列递推关系,考查了推理能力与计算能力,属于中档题.

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