问题 解答题

在等比数列{an}(n∈N*)中,a1>1,公比q>0.设bn=log2an,且b1+b3+b5=6,b1b3b5=0.

(1)求证:数列{bn}是等差数列;

(2)求{bn}的前n项和Sn及{an}的通项an

(3)试比较an与Sn的大小.

答案

(1)证明:∵bn=log2an

∴bn+1-bn=log2

an+1
an
=log2q为常数.

∴数列{bn}为等差数列且公差d=log2q.

(2)∵b1+b3+b5=6,∴b3=2.

∵a1>1,∴b1=log2a1>0.

∵b1b3b5=0,∴b5=0.

b1+2d=2
b1+4d=0.
解得
b1=4
d=-1.

∴Sn=4n+

n(n-1)
2
×(-1)=
9n-n2
2

log2q=-1
log2a1=4
q=
1
2
a1=16.

∴an=25-n(n∈N*).

(3)显然an=25-n>0,当n≥9时,Sn=

n(9-n)
2
≤0.

∴n≥9时,an>Sn

∵a1=16,a2=8,a3=4,a4=2,a5=1,a6=

1
2
,a7=
1
4
,a8=
1
8
,S1=4,S2=7,S3=9,S4=10,S5=10,S6=9,S7=7,S8=4,

∴当n=3,4,5,6,7,8时,an<Sn

当n=1,2或n≥9时,an>Sn

单项选择题
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