题目内容
(2013•南通二模)设无穷数列{an}满足:?n∈N*,an<an+1,an∈N*.记bn=aan, cn=aan+1(n∈N*).
(1)若bn=3n(n∈N*),求证:a1=2,并求c1的值;
(2)若{cn}是公差为1的等差数列,问{an}是否为等差数列,证明你的结论.
(1)若bn=3n(n∈N*),求证:a1=2,并求c1的值;
(2)若{cn}是公差为1的等差数列,问{an}是否为等差数列,证明你的结论.
分析:(1)根据已知条件排除a1=1、a1≥3即可证得a1=2,c1=aa1+1=a3,通过计算可得a2=3,故a3=aa2=b2,代入数值可求得;
(2)由an+1>an⇒n≥2时,an>an-1,由此可推得an≥am+(n-m)(m<n),从而⇒aan+1+1≥aan+1+an+1+1-(an+1),即cn+1-cn≥an+1-an,又{cn}是公差为1的等差数列,所以1≥an+1-an,又an+1-an≥1,故an+1-an=1,由此可判断{an}是否为等差数列;
(2)由an+1>an⇒n≥2时,an>an-1,由此可推得an≥am+(n-m)(m<n),从而⇒aan+1+1≥aan+1+an+1+1-(an+1),即cn+1-cn≥an+1-an,又{cn}是公差为1的等差数列,所以1≥an+1-an,又an+1-an≥1,故an+1-an=1,由此可判断{an}是否为等差数列;
解答:(1)因为an∈N*,所以若a1=1,则aa1=a1=3矛盾,
若a1≥3=aa1,可得1≥a1≥3矛盾,所以a1=2.
于是a2=aa1=3,
从而c1=aa1+1=a3=aa2=6.
(2){an}是公差为1的等差数列,证明如下:
an+1>an⇒n≥2时,an>an-1,
所以an≥an-1+1⇒an≥am+(n-m),(m<n)⇒aan+1+1≥aan+1+an+1+1-(an+1),即cn+1-cn≥an+1-an,
由题设,1≥an+1-an,又an+1-an≥1,
所以an+1-an=1,即{an}是等差数列.
若a1≥3=aa1,可得1≥a1≥3矛盾,所以a1=2.
于是a2=aa1=3,
从而c1=aa1+1=a3=aa2=6.
(2){an}是公差为1的等差数列,证明如下:
an+1>an⇒n≥2时,an>an-1,
所以an≥an-1+1⇒an≥am+(n-m),(m<n)⇒aan+1+1≥aan+1+an+1+1-(an+1),即cn+1-cn≥an+1-an,
由题设,1≥an+1-an,又an+1-an≥1,
所以an+1-an=1,即{an}是等差数列.
点评:本题考查等差数列的判定及通项公式,考查学生的逻辑推理能力,难度较大.
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