已知数列{an}中,a1=-1,且 (n+1)an,(n+2)an+1,n 成等差数列.
(Ⅰ)设bn=(n+1)an-n+2,求证:数列{bn}是等比数列;
(Ⅱ)求{an}的通项公式;
(Ⅲ)(仅理科做) 若an-bn≤kn对一切n∈N*恒成立,求实数k的取值范围.
(Ⅰ)证明:(n+2)an+1=(n+1)an+,…1分
∵b1=2a1-1+2=-1,…2分(文3分)=(n+2)an+1-(n+1)+2 |
(n+1)an-n+2 |
=(n+1)an+-(n+1)+2 |
(n+1)an-n+2 |
==,
∴数列{bn}是等比数列. …4分(文6分)
(Ⅱ)由(Ⅰ)得bn=-()n-1,即(n+1)an-n+2=-()n-1.
∴an=-()n-1+. …6分(文13分)
(Ⅲ)∵an-bn=()n-1+,
∴an-bn≤kn,即k ≥ ()n-1+.
设cn=()n-1,dn=,en=()n-1+,
则cn 随着n的增大而减小,…8分
∵dn+1-dn=-=,
∴n≥5时,dn+1-dn<0,dn+1<dndn随着n的增大而减小,…10分
则n≥5时,en随着n的增大而减小. …
∵c1=,c2=,c3=,c4=,c5=,
d1=-,d2=0,d3=,d4=,d5=,
∴e1=0,e2=,e3=,e4=,e5=.
则e1<e2>e3>e4>e5>….∴e2=最大.
∴实数k的取值范围k≥. …13分.