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
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(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=
,q=2,1 4
∴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
=-
-1+2n-1-(2n-5)×2n-23 4
∴Sn=
+(2n-7)×2n-27 4
(3)不等式
≤2an+p an
等价于bn+1+p+8 bn
≤2[2(n+p)-5] 2n-5 2n-2+p+8 2n-3
即
≤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
即p≤
=8(2n-5) 2n-1-2n+5 8
-12n-1 2n-5
设cn=
,由2n-1 2n-5
=cn+1 cn
>1,得n>3.52(2n-5) 2n-3
∴当n≥4时,{cn}单调递增,
即{
}单调递减8(2n-5) 2n-1-2n+5
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
成立的正整数p值为3bn+1+p+8 bn