问题 解答题
已知公差为d(d>1)的等差数列{an}和公比为q(q>1)的等比数列{bn},满足集合{a3,a4,a5}∪{b3,b4,b5}={1,2,3,4,5}
(1)求通项an,bn
(2)求数列{anbn}的前n项和Sn
(3)若恰有4个正整数n使不等式
2an+p
an
bn+1+p+8
bn
成立,求正整数p的值.
答案

(1)∵1,2,3,4,5这5个数中成公差大于1的等差数列的三个数只能是1,3,5;

成公比大于1的等比数列的三个数只能是1,2,4

而{a3,a4,a5}∪{b3,b4,b5}={1,2,3,4,5},

∴a3=1,a4=3,a5=5,b3=1,b4=2,b5=4

a1=-3,d=2,b1=

1
4
,q=2,

∴an=a1+(n-1)d=2n-5,bn=b1×qn-1=2n-3

(2)∵anbn=(2n-5)×2n-3

∴Sn=(-3)×2-2+(-1)×2-1+1×20++(2n-5)×2n-3

2Sn=

&(-3)×2-1+(-1)×20++(2n-7)×2n-3+(2n-5)×2n-2

两式相减得-Sn=(-3)×2-2+2×2-1+2×20++2×2n-3-(2n-5)×2n-2

=-

3
4
-1+2n-1-(2n-5)×2n-2

Sn=

7
4
+(2n-7)×2n-2

(3)不等式

2an+p
an
bn+1+p+8
bn
等价于
2[2(n+p)-5]
2n-5
2n-2+p+8
2n-3

4p
2n-5
p+8
2n-3

∵p>0,∴n=1,2显然成立

当n≥3时,有

4p
p+8
2n-5
2n-3

p≤

8(2n-5)
2n-1-2n+5
=
8
2n-1
2n-5
-1

cn=

2n-1
2n-5
,由
cn+1
cn
=
2(2n-5)
2n-3
>1
,得n>3.5

∴当n≥4时,{cn}单调递增,

{

8(2n-5)
2n-1-2n+5
}单调递减

而当n=3时,p≤2

2
3

当n=4时,p≤4

4
5

当n=5时,p≤3

7
11

当n=6时,p≤2

6
25

∴恰有4个正整数n使不等式

2an+p
an
bn+1+p+8
bn
成立的正整数p值为3

单项选择题
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