题目内容

已知函数f(x)=(x-1)2,数列{an}是公差为d的等差数列,数列{bn}是公比为q(q∈R且q≠1)的等比数列.若a1=f(d-1),a3=f(d+1),b1=f(q-1),b3=f(q+1)
(1)求数列{an},{bn}的通项公式;
(2)设数列{Cn}对任意正整数n均有
C1
b1
+
C2
b2
+…+
Cn
bn
=an+1
成立,求{Cn}的通项;
(3)试比较
3bn-1
3bn+1
与
an+1
an+2
的大小,并证明你的结论.
分析:(1)通过已知条件直接求数列{an},{bn}的通项公式;
(2)通过
C1
b1
+
C2
b2
+…+
Cn
bn
=an+1
,列出n-1的表达式,作差即可求{Cn}的通项公式;
(3)分别计算
3bn-1
3bn+1
与
an+1
an+2
的表达式,通过二项式定理,证明判断的结果即可.
解答:解:(1)∵数列{an}是公差为d的等差数列a1=(d-2)2,a3=d2
∴a3-a1=4d-4=2d∴d=2,a1=0∴an=2n-2…(2分)
同理:bn=3n-1…(4分)
(2)∵
C1
b1
+
C2
b2
+…+
Cn
bn
=an+1

∴
C1
b1
+
C2
b2
+…+
Cn-1
bn-1
=an(n≥2)

以上两式相减:
Cn
bn
=an+1-an(n≥2)

∴
Cn
bn
=2(n≥2)⇒Cn=2bn(n≥2)
…(6分)
∴Cn=2•3n-1(n≥2),经检验,n=1仍然成立
∴Cn=2•3n-1…(8分)
(3)
3bn-1
3bn+1
=
3n-1
3n+1
;
an+1
an+2
=
n
n+1

∴
3bn-1
3bn+1
-
an+1
an+2
=
3n-1
3n+1
-
n
n+1
=
3n-2n-1
(3n+1)•(n+1)
…(9分)
当n=1时,
3bn-1
3bn+1
=
an+1
an+2

当n≥2时,3n=(1+2)n=Cn020+Cn121+…+Cnn2n>2n+1
∴
3bn-1
3bn+1
>
an+1
an+2

综上所述:n=1时,
3bn-1
3bn+1
=
an+1
an+2
,
n≥2时,
3bn-1
3bn+1
>
an+1
an+2
…(12分)
点评:本题考查数列通项公式的求法,二项式定理的应用,考查学生分析问题解决问题的能力,转化思想的应用.
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