题目内容
【题目】已知数列{an}、{bn}满足:a1=
,an+bn=1,bn+1=
.
(1)求a2 , a3;
(2)证数列{
}为等差数列,并求数列{an}和{bn}的通项公式;
(3)设Sn=a1a2+a2a3+a3a4+…+anan+1 , 求实数λ为何值时4λSn<bn恒成立.
【答案】
(1)解:∵
,∴
,
,
,
,
.
∴ ![]()
(2)证明:由
,
∴
=
,
∴
,即an﹣an+1=anan+1,
∴
=1
∴数列{
}是以4为首项,1为公差的等差数列.
∴
,则
,
∴ ![]()
(3)解:由
,
∴Sn=a1a2+a2a3+…+anan+1
= ![]()
= ![]()
=
.
∴
,
要使4λSn<bn恒成立,只需(λ﹣1)n2+(3λ﹣6)n﹣8<0恒成立,
设f(n)=(λ﹣1)n2+3(λ﹣2)n﹣8
当λ=1时,f(n)=﹣3n﹣8<0恒成立,
当λ>1时,由二次函数的性质知f(n)不满足对于任意n∈N*恒成立,
当λ<l时,对称轴n= ![]()
f(n)在[1,+∞)为单调递减函数.
只需f(1)=(λ﹣1)n2+(3λ﹣6)n﹣8=(λ﹣1)+(3λ﹣6)﹣8=4λ﹣15<0
∴
,∴λ≤1时4λSn<bn恒成立.
综上知:λ≤1时,4λSn<bn恒成立
【解析】(1)由给出的
,循环代入an+bn=1和
可求解a2 , a3;(2)由an+bn=1得an+1+bn+1=1,结合
,去掉bn与bn+1得到an+1与an的关系式,整理变形后可证得数列{
}是以4为首项,1为公差的等差数列,求出其通项公式后即可求得数列{an}和{ bn}的通项公式;(3)首先利用裂项求和求出Sn , 代入4λSn<bn , 通过对λ分类讨论,结合二次函数的最值求使4λSn<bn恒成立的实数λ的值.
【考点精析】根据题目的已知条件,利用等差数列的通项公式(及其变式)和等比数列的通项公式(及其变式)的相关知识可以得到问题的答案,需要掌握通项公式:
或
;通项公式:
.