问题 解答题

已知数列{an}、{bn}中,对任何正整数n都有:a1bn+a2bn-1+a3bn-2+…+an-1b2+anb1=2n+1-n-2.

(1)若数列{an}是首项和公差都是1的等差数列,求证:数列{bn}是等比数列;

(2)若数列{bn}是等比数列,数列{an}是否是等差数列,若是请求出通项公式,若不是请说明理由;

答案

(1)依题意数列{an}的通项公式是an=n,

故等式即为bn+2bn-1+3bn-2++(n-1)b2+nb1=2n+1-n-2,bn-1+2bn-2+3bn-3++(n-2)b2+(n-1)b1=2n-n-1(n≥2),

两式相减可得bn+bn-1++b2+b1=2n-

得bn=2n-1,数列{bn}是首项为1,公比为2的等比数列.

(2)设等比数列{bn}的首项为b,公比为q,则bn=bqn-1,从而有:bqn-1a1+bqn-2a2+bqn-3a3++bqan-1+ban=2n+1-n-2,

又bqn-2a1+bqn-3a2+bqn-4a3++ban-1=2n-n-1(n≥2),

故(2n-n-1)q+ban=2n+1-n-2

an=

2-q
b
×2n+
q-1
b
×n+
q-2
b

要使an+1-an是与n无关的常数,必需q=2,

即①当等比数列{bn}的公比q=2时,数列{an}是等差数列,其通项公式是an=

n
b

②当等比数列{bn}的公比不是2时,数列{an}不是等差数列.

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