问题 解答题
已知数列 {an}和{bn}满足 a1=m,an+1an+n,bn=an-
2n
3
+
4
9
,{bn}的前n项和为Tn
(Ⅰ)当m=1时,求证:对于任意的实数λ,{an}一定不是等差数列;
(Ⅱ) 当λ=-
1
2
时,试判断{bn}是否为等比数列;
(Ⅲ)在(Ⅱ)条件下,若1≤Tn≤2对任意的n∈N*恒成立,求实数m的范围.
答案

(Ⅰ)当m=1时,a1=1.a2=λ+1,a3=λ(λ+1)+2=λ2+λ+2…(2分)

假设{an}是等差数列,由a1+a3=2a2,得λ2+λ+3=2(λ+1)

即λ2-λ+1=0,△=-3<0,方程无实根.

故对于任意的实数λ,

{an}一定不是等差数列…(5分)

(Ⅱ)当λ=-

1
2
时,an+1=-
1
2
an+n,bn=an-
2n
3
+
4
9
bn+1=an+1-
2(n+1)
3
+
4
9
=(-
1
2
an+n)-
2(n+1)
3
+
4
9
=-
1
2
an+
n
3
-
2
9

=-

1
2
(an-
2n
3
+
4
9
)=-
1
2
bnb1=m-
2
3
+
4
9
=m-
2
9

当m≠

2
9
时,{bn}是以m-
2
9
为首项,-
1
2
为公比的等比数列…(9分)

当m=

2
9
时,{bn}不是等比数列…(10分)

(Ⅲ)当m=

2
9
Tn=0,不成立…(11分)

m≠

2
9
Tn=
2
3
(m-
2
9
)[1-(-
1
2
)n]

当n为奇数时[1-(-

1
2
)n]∈(1,
3
2
],

当n为偶数[1-(-

1
2
)n]∈[
3
4
,1)…(14分)

∵1≤Tn≤2对任意的n∈N*恒成立,

2
3
(m-
2
9
3
2
≤2
2
3
(m-
2
9
3
4
≥1
解得m=
20
9

从而求得m=

20
9
…(16分)

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