题目内容
数列{an}的前n项和为Sn=2an-2,数列{bn}是首项为a1,公差不为零的等差数列,且b1,b3,b11成等比数列.
(1)求数列{an}与{bn}的通项公式;
(2)对于?n∈N*不等式
+
+
+…+
<m恒成立,求m取值范围.
(1)求数列{an}与{bn}的通项公式;
(2)对于?n∈N*不等式
| b1 |
| a1 |
| b2 |
| a2 |
| b3 |
| a3 |
| bn |
| an |
考点:数列的求和,数列与不等式的综合
专题:等差数列与等比数列
分析:(1)由已知条件得到an=Sn-Sn-1=(2an-2)-(2an-1-2)=2an-2an-1,从而推导出数列{an}是以2为首项,公比为2的等比数列,由此求出数列{an}的通项公式为an=2n.进而能求出数列{bn}的通项公式.
(2)由已知条件利用裂项求和法求出Tn=5-
,从而得到{Tn}是单调递增的数列.Tn<5,再由对于?n∈N*不等式
+
+
+…+
<m恒成立,能求出m的取值范围.
(2)由已知条件利用裂项求和法求出Tn=5-
| 3n+5 |
| 2n |
| b1 |
| a1 |
| b2 |
| a2 |
| b3 |
| a3 |
| bn |
| an |
解答:
解:(1)当n≥2时,an=Sn-Sn-1=(2an-2)-(2an-1-2)=2an-2an-1,
得an=2an-1,又a1=S1=2a1-2,∴a1=2,
∴数列{an}是以2为首项,公比为2的等比数列,
∴数列{an}的通项公式为an=2n.
b1=a1=2,设公差为d,则由b1,b3,b11成等比数列,
得(2+2d)2=2×(2+10d),…(4分)
解得d=0(舍去)或d=3.
∴数列{bn}的通项公式为bn=3n-1.…(6分)
(2)令Tn=
+
+
+…+
=
+
+
+…+
,
2Tn=2+
+
+…+
,
两式相减得Tn=2+
+
+…+
-
,
∴Tn=2+
-
=5-
,
∴Tn+1-Tn=5-
-(5-
)=
>0
∴{Tn}是单调递增的数列.Tn<5,
∵对于?n∈N*不等式
+
+
+…+
<m恒成立,
∴m的取值范围是{m|m≥5}.…(13分)
得an=2an-1,又a1=S1=2a1-2,∴a1=2,
∴数列{an}是以2为首项,公比为2的等比数列,
∴数列{an}的通项公式为an=2n.
b1=a1=2,设公差为d,则由b1,b3,b11成等比数列,
得(2+2d)2=2×(2+10d),…(4分)
解得d=0(舍去)或d=3.
∴数列{bn}的通项公式为bn=3n-1.…(6分)
(2)令Tn=
| b1 |
| a1 |
| b2 |
| a2 |
| b3 |
| a3 |
| bn |
| an |
=
| 2 |
| 2 |
| 5 |
| 22 |
| 8 |
| 23 |
| 3n-1 |
| 2n |
2Tn=2+
| 5 |
| 2 |
| 8 |
| 22 |
| 3n-1 |
| 2n-1 |
两式相减得Tn=2+
| 3 |
| 2 |
| 3 |
| 22 |
| 3 |
| 2n-1 |
| 3n-1 |
| 2n |
∴Tn=2+
| ||||
1-
|
| 3n-1 |
| 2n |
=5-
| 3n+5 |
| 2n |
∴Tn+1-Tn=5-
| 3n+8 |
| 2n+1 |
| 3n+5 |
| 2n |
| 3n+2 |
| 2n+1 |
∴{Tn}是单调递增的数列.Tn<5,
∵对于?n∈N*不等式
| b1 |
| a1 |
| b2 |
| a2 |
| b3 |
| a3 |
| bn |
| an |
∴m的取值范围是{m|m≥5}.…(13分)
点评:本题考查数列的通项公式的求法,考查实数m的取值范围的求法,解题时要认真审题,注意裂项求和法的合理运用.
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