问题 解答题

对于数列{an},定义数列{an+1-an}为{an}的“差数列”.

(I)若{an}的“差数列”是一个公差不为零的等差数列,试写出{an}的一个通项公式;

(II)若a1=2,{an}的“差数列”的通项为2n,求数列{an}的前n项和Sn

(III)对于(II)中的数列{an},若数列{bn}满足anbnbn+1=-21•28(n∈N*),且b4=-7.

求:①数列{bn}的通项公式;②当数列{bn}前n项的积最大时n的值.

答案

(Ⅰ)如an=n2.(答案不惟一,结果应为an=An2+Bn+C的形式,其中A≠0)(3分)

(Ⅱ)依题意an+1-an=2n,n=1,2,3,

所以an=(an-an-1)+(an-1-an-2)+(an-2-an-3)++(a2-a1)+a1=2n-1+2n-2+2n-3++2=2n.(5分)

从面{an}是公比数为2的等比数列,

所以Sn=

2(1-2n)
1-2
=2n+1-2.(7分)

(Ⅲ)由anbnbn+1=-21•2n及an-1bn-1bn=-21•2n,两式相除得

bn+1
bn-1
=
1
2

所以数列{b2n-1},{b2n}分别是公比为

1
2
的等比数列

由b4=-7得b2=-14.

令n=1,由a1b1b2=-21•2n得b1=3•26

所以数列{bn}的通项为bn=

3•26•(
1
2
)
n-1
2
(n≥1,且n是奇数)
-14•(
1
2
)
n
2
-1
(n≥2,且n是偶数)
(10分)

②记数列{bn}前n项的积为Tn

|bnbn+1|<1,得|-2|•(

1
2
)n-8|<1,

(

1
2
)n-1
1
21
,解得n≥13.

所以当n是奇数时,|b1b2|>1,|b3b4|>1,,|b11b12|>1,|b13b14|<1,|b15b16|<1,

从而|T2|<|T4|<|T12|,|T12|>|T14|>.

当n是偶数时,|b2b3|>1,|b4b5|>1,,|b12b13|>1,|b14b15|<1,|b16b17|<1,

从而|T1|<|T3|<|T13|,|T13|>|T15|.

注意到T12>0,T13>0,且T13=b13T12=3T12>T12

所以当数列{bn}前n项的积Tn最大时n=13.(14分)

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