问题 解答题
设各项均为正数的等比数列{an}中,a1+a3=10,a3+a5=40.设bn=log2an
(1)求数列{bn}的通项公式;     
(2)若c1=1,cn+1=cn+
bn
an
,求证:cn<3.
答案

(1)设数列{an}的公比为q(q>0),

由a1+a3=10,a3+a5=40,则

a1+a1q2=10    ①
a1q2+a1q4=40②

∵a1≠0,②÷①得:q2=±2,又q>0,∴q=2.

把q=2代入①得,a1=2.

∴an=a1qn-1=2×2n-1=2n,则bn=log2an=log22n=n;

(2)证明:∵c1=1<3,cn+1-cn=

bn
an
=
n
2n

当n≥2时,cn=(cn-cn-1)+(cn-1-cn-2)+…+(c2-c1)+c1=1+

1
2
+
2
22
+…+
n-1
2n-1
③,

1
2
cn=
1
2
+
1
22
+
2
23
+…+
n-1
2n
④,

③-④得:

1
2
cn=1+
1
22
+
1
23
+…+
1
2n-1
-
n-1
2n

=1+

1
4
(1-
1
2n-2
)
1-
1
2
-
n-1
2n
=1+
1
2
-
1
2n-1
-
n-1
2n

cn=3-

1
2n-2
-
n-1
2n-1
<3(n≥2).

故cn<3(n∈N*).

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单项选择题