问题 解答题

设数列{an}是公差不为0的等差数列,Sn为其前n项和,数列{bn}为等比数列,且a1=b1=2,S2=5b2,S4=25b3

(I)求数列{an}和{bn}的通项公式an及bn

(II)设数列{cn}满足cn=bnSn,问当n为何值时,cn取得最大值?

答案

(I)设等差数列{an}的公差为d,等比数列{bn}的公比为q,

则S2=2a1+d=4+d,S4=4a1+6d=8+6d,b2=b1q=2q,b3=2q2

根据题意可得:S2=5b2,S4=25b3,即

4+d=10q
8+6d=50q2

解得:

q=
4
5
d=4
或者
q=
2
5
d=0
(舍去),

因为a1=b1=2,数列{an}是等差数列,数列{bn}为等比数列,

所以an=4n-2,bn=2•(

4
5
)n-1

(II)因为Sn是等差数列{an}的前n项和,

所以Sn=2n2,所以cn=bnSn=4n2(

4
5
)n-1

假设Cn最大,因为C1=4,C2=

64
5
,所以C1<C2,所以n≥2.

由Cn最大,可得:

CnCn+1
CnCn-1
,即
4n2(
4
5
)
n-1
≥4(n+1)2(
4
5
)
n
4n2(
4
5
)
n-1
≥4(n-1)2(
4
5
)
n-2

化简可得:

n2-8n-4≥0
n2-10n+5≤0

解得:4+

20
≤n≤5+
20

因为4

20
<5,

所以8<n<10,所以n=9,

即当n=9时,C9最大.

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