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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