问题
解答题
已知a>0,b<0,且a+b≠0,令a1=a,b1=b,且对任意的正整数k,当ak+bk≥0时,ak+1=
(1)求数列{an+bn}的通项公式; (2)若对任意的正整数n,an+bn<0恒成立,问是否存在a,b使得{bn}为等比数列?若存在,求出a,b满足的条件;若不存在,说明理由; (3)若对任意的正整数n,an+bn<0,且b2n=
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答案
(1)当ak+bk≥0时,ak+1=
ak-1 2
bk,bk+1=1 4
bk;3 4
∴ak+1+bk+1=
ak-1 2
bk+1 4
bk=3 4
(ak+bk)1 2
当ak+bk<0时,bk+1=-
ak+1 4
bk,ak+1=1 2
ak.3 4
∴ak+1+bk+1=-
ak+1 4
bk+1 2
ak=3 4
(ak+bk)1 2
∴总有ak+1+bk+1=
(ak+bk)1 2
∵a1=a,b1=b,
∴a1+b1=b+a
∴数列{an+bn}是以a+b为首项,以
为公比的等比数列1 2
∴bn+an=(b+a)(
)n-1. 1 2
(2)∵an+bn<0恒成立
∴(b+a)(
)n-1<0恒成立1 2
∴b+a<0
∵当ak+bk<0时,bk+1=-
ak+1 4
bk,ak+1=1 2
ak.3 4
∴an=a•(
)n-13 4
∴bn=(a+b)•(
)n-1-a•(1 2
)n-1不可能是个等比数列3 4
故{bn}不是等比数列
(3)∵an+bn<0,bk+1=-
ak+1 4
bk,ak+1=1 2
ak.3 4
∴b2n+1=-
a2n+1 4
b2n,a2n+1=1 2
a2n3 4
∵b2n=
b2n+13 4
∴b2n+1=
b2n=-4 3
a2n+1 4
b2n1 2
∴b2n=-
a2n=-3 10
a•(3 10
)2n-13 4
∴bn=-
•(3a 10
)n-13 4