题目内容

(2010•陕西一模)设{an}是等差数列,{bn}是各项都为正数的等比数列,且a1=b1=1,a3+b5=21,a5+b3=13.
(Ⅰ)求{an},{bn}的通项公式;
(Ⅱ)记数列{
anbn
}
的前n项和为Sn,证明:Sn<6.
分析:(Ⅰ)设{an}的公差为d,{bn}的公比为q,然后根据条件建立方程组,解之即可求出d与q,从而求出{an},{bn}的通项公式;
(Ⅱ)根据数列{
an
bn
}
的通项公式的形式可知利用错位相消法进行求和即可求出Sn=6-
2n+3
2n-1
,可证得结论.
解答:解:(Ⅰ)设{an}的公差为d,{bn}的公比为q,--------(1分)
则依题意有q>0且
1+2d+q4=21
1+4d+q2=13
解得d=2,q=2.-------(4分)
所以an=1+(n-1)d=2n-1,bn=qn-1=2n-1.-----------(6分)
(Ⅱ)
an
bn
=
2n-1
2n-1

Sn=1+
3
21
+
5
22
+…+
2n-3
2n-2
+
2n-1
2n-1
,①
2Sn=2+3+
5
2
+…+
2n-3
2n-3
+
2n-1
2n-2
,②
由②-①得:Sn=2+2+
2
2
+
2
22
+…+
2
2n-2
-
2n-1
2n-1

=2+2×(1+
1
2
+
1
22
+…+
1
2n-2
)-
2n-1
2n-1

=2+2×
1-
1
2n-1
1-
1
2
-
2n-1
2n-1

=6-
2n+3
2n-1
.-----------(10分)
2n+3
2n-1
>0

∴Sn<6.-----------(12分)
点评:本题主要考查了等差数列与等比数列的通项公式,以及利用错位相消法求数列的和,同时考查了不等式的证明,属于中档题.
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