问题 解答题
已知数列{an}是首项为a1=
1
4
,公比q=
1
4
的等比数列,设bn+2=3log
1
4
an(n∈N×)
,数列{cn}满足cn=an•bn
(1)求证:{bn}是等差数列;
(2)求数列{cn}的前n项和Sn
(3)若Cn
1
4
m2+m-1
对一切正整数n恒成立,求实数m的取值范围.
答案

(1)由题意知,an=(

1
4
n

bn+2=3log

1
4
anb1+2=3log
1
4
a1

∴b1=1

∴bn+1-bn=3log

1
4
an+1=3log
1
4
an=3log
1
4
an+1
a n
=3log
1
4
q=3

∴数列{bn}是首项为1,公差为3的等差数列.

(2)由(1)知,an=(

1
4
n.bn=3n-2

∴Cn=(3n-2)×(

1
4
n

∴Sn=1×

1
4
+4×(
1
4
2+…+(3n-2)×(
1
4
n

于是

1
4
Sn=1×(
1
4
2+4×(
1
4
3+…(3n-2)×(
1
4
n+1

两式相减得

3
4
Sn=
1
4
+3×[(
1
4
2+(
1
4
3+…+(
1
4
n)-(3n-2)×(
1
4
n+1

=

1
2
-(3n-2)×(
1
4
n+1

∴Sn=

2
3
-
12n+8
3
×
1
4
n+1

(3)∵Cn+1-Cn=(3n+1)×(

1
4
n+1-(3n-2)×(
1
4
n=9(1-n)×(
1
4
n+1

∴当n=1时,C2=C1=

1
4

当n≥2时,Cn+1<Cn,即C2=C1>C3>C4<…>Cn

∴当n=1时,Cn取最大值是

1
4

Cn

1
4
m2+m-1

1
4
m2+m-1≥
1
4

即m2+4m-5≥0解得m≥1或m≤-5.

选择题
名词解释