题目内容

现有甲、乙两个容器,分别盛有浓度为10%、20%的某种饮料各500ml.实验人员对它们进行调和试验,调和操作程序是同时从甲、乙两个容器中各取出100ml溶液,分别倒入对方容器中并充分搅拌均匀,称为第一次调和;然后又同时从第一次调和后的甲、乙两个容器中各取出100ml溶液分别倒入对方容器中并充分搅拌均匀,称为第二次调和;…依照上述操作程序反复进行调和试验,记第n-1(n∈N*)次调和后甲、乙两个容器中饮料的浓度分别为an 和bn.

(Ⅰ) 试写出a1 和b1的值;

(Ⅱ) 依据调和程序,试用n表示甲、乙两个容器中两种饮料的浓度的差bn-an;

(Ⅲ) 试求出第n-1(n∈N*)次调和后甲、乙两个容器中饮料的浓度an 、bn关于n的表达式.

解析:(Ⅰ)依题设,a1=10%,b1=20%.……………………………………………………2分

(Ⅱ) ∵an==an-1+bn-1,

bn==bn-1+an-1.……………………………………………………4分

∴bn-an=(bn-1+an-1)-(an-1+bn-1)=( bn-1-an-1)(n≥2).

可知数列{ bn-an }为首项是b1-a1=10%,公比为的等比数列,

∴bn-an=(b1-a1)=10%=.……………………………………9分

(Ⅲ) 由(Ⅱ) bn-an=………………………①

又an+bn=an-1+bn-1=…=a1+b1=30%=……②…………………………………10分

联立①②得an=-, bn=+.……………………………13分

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