问题 解答题
已知定义在R上的函数f(x)和数列{an}满足下列条件:an=f(an-1)(n=2,3,4,…),f(an)-f(an-1)=
an-an-1
2
(n=2
,3,4,…),若a1=30,a2=60,令bn=an+1-an(n∈N+).
(I)证明数列{bn}是等比数列,并求数列{bn}的通项公式;
(II)设cn=log2bn,Sn=c1+c2+c3+…+cn,求使Sn取最大值时的n值.
答案

(I)∵bn=an+1-an,∴bn+1=an+2-an+1

bn+1
bn
=
an+2-an+1
an+1-an
=
f(an+1)-f(an)
an+1-an
=
an+1-an
2
an+1-an
=
1
2

∴数列{bn}是等比数列,

∵b1=a2-a1=30∴bn=15•(

1
2
)n-2

(II)cn=log215+2-n,

∵cn+1-cn=-1,

∴数列{cn}是递减的等差数列,

令cn>0得n<2+log215,∵log215∈(3,4),

∴2+log215∈(5,6)

∴数列{cn}的前5项都是正的,第6项开始全部是负的,

∴n=5时,Sn取最大值.

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