如果无穷数列{an}满足下列条件:①
(1)设数列{bn}的通项为bn=5n-2n,且是Ω数列,求M的取值范围; (2)设{cn}是各项为正数的等比数列,Sn是其前项和,c3=
(3)设数列{dn}是各项均为正整数的Ω数列,求证:dn≤dn+1. |
(1)∵bn+1-bn=5-2n,∴n≥3,bn+1-bn<0,故数列{bn}单调递减;(3分)
当n=1,2时,bn+1-bn>0,即b1<b2<b3,
则数列{bn}中的最大项是b3=7,所以M≥7.(4分)
(2)证明:∵{cn}是各项正数的等比数列,Sn是其前n项和,c3=
,S3=1 4 7 4
设其公比为q>0,∴
+c3 q2
+c3=c3 q
.(6分)7 4
整理,得6q2-q-1=0,解得q=
,q=-1 2
(舍去).1 3
∴c1=1,cn=
,Sn=2-1 2n-1
=Sn+2,S<2.(8分)1 2n
对任意的n∈N*,有
=2-Sn+Sn+2 2
-1 2n
<2-1 2n+2
=Sn+1,且Sn<2,1 2n+1
故{Sn}是Ω数列.(10分)
(3)证明:假设存在正整数k使得dk>dk+1成立,由数列{dn}的各项均为正整数,可得dk≥dk+1+1,即dk+1≤dk-1.
因为
≤dk+1,所以dk+2≤2dk+1-dk≤2(dk-1)-dk=dk-2.dk+dk+2 2
由dk+2≤2dk+1-dk及dk>dk+1得dk+2<2dk+1-dk+1=dk+1,故dk+2≤dk+1-1.
因为
≤dk+2,所以dk+3≤2dk+2-dk+1≤2(dk+1-1)-dk+1=dk+1-2≤dk-3,dk+1+dk+3 2
由此类推,可得dk+m≤dk-m(m∈N*).(14分)
又存在M,使dk≤M,∴m>M,使dk+m<0,这与数列{dn}的各项均为正数矛盾,所以假设不成立,
即对任意n∈N*,都有dk≤dk+1成立.(16分)