【设,都是各项为正数的数列,对任意的正整数n,都有,,成等差数列,,,成等比数列.(1)证明数列是等差数列;(2)如果,,记数列的前n项和为,问是否存在常数λ,使得对任意都成立?若】
设,都是各项为正数的数列,对任意的正整数n,都有,,成等差数列,,,成等比数列.
(1)证明数列是等差数列;
(2)如果,,记数列的前n项和为,问是否存在常数λ,使得对任意都成立?若存在,求出λ的取值范围;若不存在,请说明理由.____
【设,都是各项为正数的数列,对任意的正整数n,都有,,成等差数列,,,成等比数列.(1)证明数列是等差数列;(2)如果,,记数列的前n项和为,问是否存在常数λ,使得对任意都成立?若】
设,都是各项为正数的数列,对任意的正整数n,都有,,成等差数列,,,成等比数列.
(1)证明数列是等差数列;
(2)如果,,记数列的前n项和为,问是否存在常数λ,使得对任意都成立?若存在,求出λ的取值范围;若不存在,请说明理由.____
【分析】(1)利用已知条件可得数列{bn}与{an}的递推关系代入2bn2=an+an+1整理,然后利用等差中项的证明数列{bn}为等差数列
(2)由a1=1,b1=2及①得a2=7,再由②得b2=从而有a2=7,b2=从而可得等差数列{bn}的首项b1=2,公差d=b2-b1=,∴bn=,又an=bn-1bn可得数列{an}通项公式;假设存在常数λ,使得bn>λSn对任意n∈N*都成立,则有(n∈N*),∴,利用研究,问题得解.
由题意,2bn2=an+an-1①,an+12=bn2bn+12②
(1)∵an>0,bn>0,
∴由②得an+1=bnbn+1,从而当n≥2时,an=bn-1bn,
代入①式得2bn2=bn-1bn+bnbn+1,即2bn=bn-1+bn+1(n≥2),
∴数列{bn}是等差数列;
(2)a1=1,b1=2及①得a2=7,再由②得b2=,
∴等差数列{bn}的首项b1=2,公差d=b2-b1=,
∴bn=,
当n≥2时,an=bn-1bn=,当n=1时,a1=1也成立
∴数列{an}通项公式为an=,
∴数列的前n项和…=
假设存在常数λ,使得bn>λSn对任意n∈N*都成立,则有(n∈N*),
∴
∵,当且仅当即时等号成立,
∴当n=1时,的最小值为10,
故存在常数λ<2,使得bn>λSn对任意n∈N*都成立
【点评】(1)等差数列的证明常用的方法(i)定义法:an-an-1=d;(ii)等差中项法:2an=an-1+an+1
(2)裂项求和是数列求和中的重要方法,要注意其适用的结构特点
(3)恒成立问题,利用分离参数法,结合求最值求解.