问题 解答题
设数列{an}是等差数列,{bn}是各项均为正数的等比数列,且a1=b1,a3+b5=21,a5+b3=13,
(1)求数列{an},{bn}的通项公式;
(2)若数列{
an
bn
}的前n项和为Sn,试比较Sn与4的大小关系.
答案

(1)设{an}的公差为d,{bn}的公比为q,则依题意有q>0且

1+2d+q4=21
1+4d+q2=13

解得d=2,q=2.

所以an=1+(n-1)d=2n-1,bn=qn-1=2n-1

(2)

an
bn
=
2n-1
2n-1

Sn=1+

3
21
+
5
22
++
2n-3
2n-2
+
2n-1
2n-1
,①

2Sn=2+3+

5
2
++
2n-3
2n-3
+
2n-1
2n-2
,②

②-①得Sn=2+2+

2
2
+
2
22
++
2
2n-2
-
2n-1
2n-1

=2+2×(1+

1
2
+
1
22
++
1
2n-2
)-
2n-1
2n-1

=2+2×

1-
1
2n-1
1-
1
2
-
2n-1
2n-1

=6-

2n+3
2n-1

Sn-4=2-

2n+3
2n-1

由Sn-4<0得出2n<2n+3,解得n=1,2,3,

由Sn-4>0得出2n>2n+3,解得n=4,5,6,….

所以当n≤3时Sn<4,当n≥4时Sn>4.

填空题
多项选择题