设数列{an}的通项公式为an=an+b(n∈N*,a>0).数列{bn}定义如下:对于正整数m,bm是使得不等式an≥m成立的所有n中的最小值.
(1)若a=2,b=-3,求b10;
(2)若a=2,b=-1,求数列{bm}的前2m项和公式;
(3)是否存在a和b,使得bm=3m+2(m∈N*)?如果存在,求a和b的取值范围;如果不存在,请说明理由.
(1)由题意可得,an=an+b=2n-3,令an=2n-3≥10,可得n≥6.5,∴n=7,即b10=7.
(2)∵a=2,b=-1,∴an=an+b=2n-1,对于正整数,令an≥m,求得 n≥
.m+1 2
根据bm的定义可知:当m=2k-1时,bm=k(k∈N*);
当m=2k时,bm=k+1(k∈N*).
∴b1+b2+…+b2m=(b1+b3+..b2m-1)+(b2+b4+..+b2m)
=(1+2+3+..+m)+[2+3+4+..+(m+1)]=
+m(m+1) 2
=m2+2m.m(m+3) 2
(3)假设存在a和b满足条件,∵bm=3m+2(m∈N*),
根据bm的定义可知,an+b≥m,且a>0,即 n≥
.m-b a
对于任意的正整数m,都有3m+1<
≤3m+2恒成立,即-2a-b≤(3a-1)m<-a-b恒成立.m-b a
当3a-1>0(或3a-1<0)时,可得 m<-
(或m≤-a+b 3a-1
),这与m是任意的正整数相矛盾.2a+b 3a-1
当3a-1=0时,a=
,可得-1 3
-b≤0<-2 3
-b,即-1 3
≤b<-2 3
,进过检验,满足条件.1 3
综上,存在a和b,使得bm=3m+2(m∈N*),此时,a=
,且-1 3
≤b<-2 3
.1 3