问题 解答题
已知函数f(x)=log2x,设f(a1),f(a2),f(a3),…,f(an),…,(n∈N*)是首项和公差都等于1的等差数列.数列{bn}满足bn=an+3n(n∈N*)
(1)求数列{an}的通项公式,并证明数列{bn}不是等比数列;
(2)令cn=
2n-1
an
,Sn=c1+c2+c3+…+cn,求证:Sn<3.
答案

(1)由题意可得 f(an)=n=log2an,∴an=2n,故数列{an}是等比数列.

假设数列{bn}是等比数列,bn=2n+3n,则有 b22=b1b3

由因为 b22=132b1b3=5×35,∴b22b1b3,与假设矛盾,所以假设不成立.

∴数列{bn}不是等比数列.(6分)

(2)∵cn=

2n-1
an
,Sn=c1+c2+c3+…+cn

Sn=

1
2
+
3
22
+
5
23
+…+
2n-3
2n-1
+
2n-1
2n
,…①

1
2
Sn=
1
22
+
3
23
+
5
24
+…+
2n-3
2n
+
2n-1
2n+1
,…②,

①-②得

1
2
Sn=
1
2
+
2
22
+
2
23
+
2
24
+…+
2
2n
-
2n-1
2n+1
 

=

1
2
+(
1
21
+
1
22
+
1
23
+…+
2
2n-1
)-
2n-1
2n+1

=

1
2
+
1
2
[1-(
1
2
)
n-1
]
1-
1
2
-
2n-1
2n+1
=
1
2
+1-(
1
2
)
n-1
-
2n-1
2n+1
=
3
2
-
2n+3
2n+1

Sn=3-

2n+3
2n
<3.(12分)

问答题
单项选择题