已知數(shù)列{an}是公差不為零的等差數(shù)列,數(shù)列{bn}是等比數(shù)列.
(1)若cn=(an+1-an)bn(n∈N*),求證:{cn}為等比數(shù)列;
(2)設(shè)cn=anbn(n∈N*),其中an是公差為2的整數(shù)項(xiàng)數(shù)列,bn=(
12
13
)n
,若c5>2c4>4c3>8c2>16c1,且當(dāng)n≥17時(shí),{cn}是遞減數(shù)列,求數(shù)列{an}的通項(xiàng)公式;
(3)若數(shù)列{cn}使得{
anbn
cn
}
是等比數(shù)列,數(shù)列{dn}的前n項(xiàng)和為
an-cn
cn
,且數(shù)列{dn}滿足:對(duì)任意n≥2,n∈N*,或者dn=0恒成立或者存在正常數(shù)M,使
1
M
<|dn|<M恒成立,求證:數(shù)列{cn}為等差數(shù)列.
考點(diǎn):數(shù)列與不等式的綜合,等差數(shù)列的通項(xiàng)公式,等比數(shù)列的通項(xiàng)公式
專題:點(diǎn)列、遞歸數(shù)列與數(shù)學(xué)歸納法
分析:(1)設(shè)等差數(shù)列{an}的公差d≠0,等比數(shù)列{bn}的公比q≠0,由于cn=(an+1-an)bn=dbn,即可證明
cn+1
cn
為非0常數(shù);
(2))由于an是公差為2的整數(shù)項(xiàng)數(shù)列,可得an=a1+2(n-1)∈Z.利用cn=anbn(n∈N*),bn=(
12
13
)n
,可得cn=(a1+2n-2)•(
12
13
)n
.利用c5>2c4>4c3>8c2>16c1,可得:a1<-
30
7
.又當(dāng)n≥17時(shí),{cn}是遞減數(shù)列,可得cn>cn+1,得到a1>26-2n,因此a1>26-2×17=-8.可得:-8<a1<-
30
7
,又a1∈Z,可得a1=-7,-6,-5.
即可得出an
(3))(i)n≥2,當(dāng)dn=0恒成立時(shí),數(shù)列{dn}的前n項(xiàng)和為
an-cn
cn
=0,cn=an,利用數(shù)列{an}是公差不為零的等差數(shù)列,即可得出結(jié)論.
(ii)n≥2,dn=
an-cn
cn
-
an-1-cn-1
cn-1
=
an
cn
-
an-1
cn-1
.由數(shù)列{cn}使得{
anbn
cn
}
是等比數(shù)列,可得
anbn
cn
×
cn-1
an-1bn-1
=k為常數(shù),
an
cn
=s•
an-1
cn-1
(s為非0常數(shù)),得到dn=t
an
cn

由于n≥2,存在正常數(shù)M,使
1
M
<|dn|<M恒成立.可得n≥2,存在正常數(shù)M,使
1
M
<|
tan
cn
|<M恒成立,于是存在常數(shù)p使得cn=pan,而數(shù)列{an}是公差不為零的等差數(shù)列,∴此時(shí)數(shù)列{cn}也是等差數(shù)列.
解答: 解:(1)設(shè)等差數(shù)列{an}的公差d≠0,等比數(shù)列{bn}的公比q≠0,
∵cn=(an+1-an)bn=dbn
cn+1
cn
=
dbn+1
dbn
=q≠0,
因此{(lán)cn}為等比數(shù)列;
(2)∵an是公差為2的整數(shù)項(xiàng)數(shù)列,∴an=a1+2(n-1)∈Z.
∵cn=anbn(n∈N*),bn=(
12
13
)n
,
cn=(a1+2n-2)•(
12
13
)n

∵c5>2c4>4c3>8c2>16c1,
∴由c5>2c4可得,(a1+8)•(
12
13
)5>2×(a1+6)•(
12
13
)4
,解得a1<-
30
7
,
同理可得a1<-
16
7
,a1<-
2
7
,a1
12
7

綜上可得:a1<-
30
7

又當(dāng)n≥17時(shí),{cn}是遞減數(shù)列,
∴cn>cn+1,
(a1+2n-2)•(
12
13
)n
>(a1+2n)•(
12
13
)n+1
,
化為a1>26-2n,
∴a1>26-2×17=-8.
綜上可得:-8<a1<-
30
7
,
又a1∈Z,∴a1=-7,-6,-5.
∴an=2n-9,或2n-8,或2n-7.
(3)(i)n≥2,當(dāng)dn=0恒成立時(shí),數(shù)列{dn}的前n項(xiàng)和為
an-cn
cn
=0,cn=an
∵數(shù)列{an}是公差不為零的等差數(shù)列,∴此時(shí)數(shù)列{cn}也是等差數(shù)列.
(ii)∵當(dāng)n≥2時(shí),dn=
an-cn
cn
-
an-1-cn-1
cn-1
=
an
cn
-
an-1
cn-1

∵存在數(shù)列{cn}使得{
anbn
cn
}
是等比數(shù)列,
anbn
cn
×
cn-1
an-1bn-1
=k為常數(shù),
an
cn
=s•
an-1
cn-1
(s為非0常數(shù)),∴dn=t
an
cn

∵n≥2,存在正常數(shù)M,使
1
M
<|dn|<M恒成立,
∴n≥2,存在正常數(shù)M,使
1
M
<|
tan
cn
|<M恒成立,
∴存在常數(shù)p使得cn=pan,而數(shù)列{an}是公差不為零的等差數(shù)列,∴此時(shí)數(shù)列{cn}也是等差數(shù)列.
點(diǎn)評(píng):本題綜合考查了等差數(shù)列與等比數(shù)列的定義、通項(xiàng)公式及其性質(zhì),考查了推理能力和計(jì)算能力,考查了靈活解決問(wèn)題的能力,屬于難題.
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1
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1
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+
1
a2
+…+
1
an
16
3
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5
x
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(填寫所有正確命題的序號(hào))

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