题目内容
设等比数列{an}的前n项和为Sn,等差数列bn的前n项和为Tn,已知Sn=2n+1-c+1(其中c为常数),b1=1,b2=c.(1)求常数c的值及数列{an},bn的通项公式an和bn.
(2)设dn=
| bn |
| an |
(3)试比较
| 1 |
| T1 |
| 1 |
| T2 |
| 1 |
| T3 |
| 1 |
| Tn |
分析:(1)由题设知,Sn-1=2n-c+1,an=Sn-Sn-1=2n(n≥2),所以a1=21=2;另一方面,当n=1时,a1=S1=22-c+1=5-c,所以c=3,
从而bn=2n-1.
(2)由dn=
,知Dn=d1+d2+d3+d4+…+dn-1+dnDn=
+
+
+
++
+
,再用错位相减法求出Dn=3-
.然后利用Dn是单调递增的,求实数m的最大值和整数k的最小值.
(3)由bn=2n-1得Tn=n2,
=
<
=
-
,所以由裂项求和法知
+
+
++
<2.
从而bn=2n-1.
(2)由dn=
| 2n-1 |
| 2n |
| 1 |
| 21 |
| 3 |
| 22 |
| 5 |
| 23 |
| 7 |
| 24 |
| 2n-3 |
| 2n-1 |
| 2n-1 |
| 2n |
| 2n+3 |
| 2n |
(3)由bn=2n-1得Tn=n2,
| 1 |
| Tn |
| 1 |
| n2 |
| 1 |
| n(n-1) |
| 1 |
| n-1 |
| 1 |
| n |
| 1 |
| T1 |
| 1 |
| T2 |
| 1 |
| T3 |
| 1 |
| Tn |
解答:解:(1)由题可得当n≥2时,Sn-1=2n-c+1
从而an=Sn-Sn-1=2n(n≥2),
又由于{an}为等比数列,所以an=2n(n∈N*),
所以a1=21=2;另一方面,当n=1时,a1=S1=22-c+1=5-c
所以c=3,从而bn=2n-1
(2)由(1)得dn=
所以Dn=d1+d2+d3+d4++dn-1+dnDn=
+
+
+
++
+
①
从而
Dn=
+
+
+
++
+
②
①-②得
Dn=
+
+
+
++
-
解得Dn=3-
由于Dn是单调递增的,且
>0,所以D1≤Dn<3,即
≤Dn<3
所以实数m的最大值为
,整数k的最小值为3.
(3)由bn=2n-1可求得Tn=n2,
当n≥2时,
=
<
=
-
所以
+
+
++
=1+(
-
)+(
-
)+(
-
)++(
-
)=2-
<2
所以
+
+
++
<2
从而an=Sn-Sn-1=2n(n≥2),
又由于{an}为等比数列,所以an=2n(n∈N*),
所以a1=21=2;另一方面,当n=1时,a1=S1=22-c+1=5-c
所以c=3,从而bn=2n-1
(2)由(1)得dn=
| 2n-1 |
| 2n |
所以Dn=d1+d2+d3+d4++dn-1+dnDn=
| 1 |
| 21 |
| 3 |
| 22 |
| 5 |
| 23 |
| 7 |
| 24 |
| 2n-3 |
| 2n-1 |
| 2n-1 |
| 2n |
从而
| 1 |
| 2 |
| 1 |
| 22 |
| 3 |
| 23 |
| 5 |
| 24 |
| 7 |
| 25 |
| 2n-3 |
| 2n |
| 2n-1 |
| 2n+1 |
①-②得
| 1 |
| 2 |
| 1 |
| 21 |
| 2 |
| 22 |
| 2 |
| 23 |
| 2 |
| 24 |
| 2 |
| 2n |
| 2n-1 |
| 2n+1 |
解得Dn=3-
| 2n+3 |
| 2n |
由于Dn是单调递增的,且
| 2n+3 |
| 2n |
| 1 |
| 2 |
所以实数m的最大值为
| 1 |
| 2 |
(3)由bn=2n-1可求得Tn=n2,
当n≥2时,
| 1 |
| Tn |
| 1 |
| n2 |
| 1 |
| n(n-1) |
| 1 |
| n-1 |
| 1 |
| n |
所以
| 1 |
| T1 |
| 1 |
| T2 |
| 1 |
| T3 |
| 1 |
| Tn |
| 1 |
| 1 |
| 1 |
| 2 |
| 1 |
| 2 |
| 1 |
| 3 |
| 1 |
| 3 |
| 1 |
| 4 |
| 1 |
| n-1 |
| 1 |
| n |
| 1 |
| n |
所以
| 1 |
| T1 |
| 1 |
| T2 |
| 1 |
| T3 |
| 1 |
| Tn |
点评:本题考查数列的性质和应用,解题时要认真审题,注意裂项求和法的运用.
练习册系列答案
相关题目
设等比数列{an}的前n项和为Sn,若8a2+a5=0,则下列式子中数值不能确定的是( )
A、
| ||
B、
| ||
C、
| ||
D、
|
设等比数列{an}的前n项和为Sn,若
=3,则
=( )
| S6 |
| S3 |
| S9 |
| S6 |
A、
| ||
B、
| ||
C、
| ||
| D、1 |