问题
解答题
已知数列{an}、{bn}满足:a1=
(Ⅰ)求b1,b2,b3,b4; (Ⅱ)设cn=
(Ⅲ)设Sn=a1a2+a2a3+a3a4+…+anan+1,不等式4aSn<bn恒成立时,求实数的取值范围. |
答案
(本题14分)
(Ⅰ) SnSn+2-S2n+1=m(Sn+Sn+2-2Sn+1),
∵[lg(Sn-m)+lg(Sn+2-m)]=2lg(Sn+1-m),
∴b2=
,b3=4 5
,b4=5 6
.…(4分)6 7
(Ⅱ)∵bn+1-1=
-1,1 2-bn
∴
=1 bn+1-1
=-1+2-bn bn-1
,…(5分)1 bn-1
∴数列{cn}是以-4为首项,-1为公差的等差数列.
∴cn=-4+(n-1)•(-1)=-n-3.…(7分)
(Ⅲ)由于cn=
=-n-3,1 bn-1
所以bn=
,n+2 n+3
从而an=1-bn=
..…(8分)1 n+3
∴Sn=a1a2+a2a3+…+anan+1=
+1 4×5
+…1 5×6
=1 (n+3)(n+4)
-1 4
=1 n+4 n 4(n+4)
∴4aSn-bn=
-an n+4
=n+2 n+3
…(10分)(a-1)n2+(3a-6)n-8 (n+3)(n+4)
由条件知(a-1)n2+(3a-6)n-8<0恒成立即可满足条件,
设f(n)=(a-1)n2+(3a-6)n-8,
当a=1时,f(n)=-3n-8<0恒成立
当a>1时,由二次函数的性质知不可能成立,
当a<1时,对称轴 n=-
•3 2
=-a-2 a-1
(1-3 2
)<0,1 a-1
f(n)在(1,+∞)为单调递减函数.
f(1)=(a-1)n2+(3a-6)n-8=(a-1)+(3a-6)-8=4a-15<0,
∴a<
,15 4
∴a<1时4aSn<bn恒成立
综上知:a≤1时,4aSn<bn恒成立…(14分)