高一数列问题

已知数列an,bn对任何正整数n都有:a1+bn+a2bn-1+。。。+anb1=2的n+1次方-n-2
若数列an是首项和公差都为1的等差数列,求证bn是等比数列
若bn是等比数列,数列an是否为等差,若是 求出通项
若an是等差 bn是等比,求证1/a1b1+1/a2b2+。。。+1/anbn<2/3

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【说明:a[n]与b[n]的关系式中,第一个因式应该是a[1]b[n],楼主写成a[1]+b[n],显然是“笔”误了。】

(1)证明:
∵数列{a[n]}是首项和公差都为1的等差数列
∴a[n]=1+(n-1)=n
∵数列{a[n]},{b[n]}对任何正整数n都有:
a[1]b[n]+a[2]b[n-1]+...+a[n]b[1]=2^(n+1)-n-2
∴b[n]+2b[n-1]+...+nb[1]=2^(n+1)-n-2
∵由上式得:b[n+1]+2b[n]+...+(n+1)b[1]=2^(n+2)-(n+1)-2
∴将上面两式相减,得:b[n+1]+b[n]+...+b[1]=2^(n+1)-1
∵由上式得:b[n]+...+b[1]=2^n-1
∴将上面两式相减,得:b[n+1]=2^n
∵由上式得:b[n]=2^(n-1)
∴b[n+1]/b[n]=2
即:{b[n]}是等比数列

(2)答:数列{a[n]}不一定是等差数列
解:
∵{b[n]}是等比数列
∴b[n]=b[1]q^(n-1)
∵数列{a[n]},{b[n]}对任何正整数n都有:
a[1]b[n]+a[2]b[n-1]+...+a[n]b[1]=2^(n+1)-n-2

∴a[1]b[1]=1 【1】
即:a[1]=1/b[1]

∴a[1]b[2]+a[2]b[1]=4
a[1]b[1]q+a[2]b[1]=4
将【1】式代入上式,得:q+a[2]b[1]=4 【2】
即:a[2]=(4-q)/b[1]

∴a[1]b[3]+a[2]b[2]+a[3]b[1]=11
a[1]b[1]q^2+a[2]b[1]q+a[3]b[1]=11
q^2+a[2]b[1]q+a[3]b[1]=11
q(q+a[2]b[1])+a[3]b[1]=11
将【2】式代入上式,得:
4q+a[3]b[1]=11
即:a[3]=(11-4q)/b[1]

∵a[1]+a[3]=(12-4q)/b[1]
2a[2]=(8-2q)/b[1]

∴当8-2q≠12-4q
即:q≠2时,2a[2]≠a[1]+a[3]
即:此时数列{a[n]}不是等差数列

∴当8-2q=12-4q
即:q=2时,有:b[n]=b[1]2^(n-1)
∵数列{a[n]},{b[n]}对任何正整数n都有:
a[1]b[n]+a[2]b[n-1]+...+a[n]b[1]=2^(n+1)-n-2
∴b[1](a[1]2^(n-1)+a[2]2^(n-2)+...+a[n])=2^(n+1)-n-2
∵由上式得:
b[1](a[1]2^n+a[2]2^(n-1)+...+a[n+1])=2^(n+2)-(n+1)-2
∴将上面两式相减,得:
b[1]{a[1]2^n+(a[2]-a[1])2^(n-1)+...+(a[n+1]-a[n])}=2^(n+1)-1
∵由上式得:
b[1]{a[1]2^(n-1)+(a[2]-a[1])2^(n-2)+...+(a[n]-a[n-1])}=2^n-1
∴将上面两式相减,得:
b[1]{a[1]2^n+(a[2]-2a[1])2^(n-1)+(a[3]+a[1]-2a[2])2^(n-2)+...+(a[n+1]+a[n-1]-2a[n])}=2^n
a[1]2^n+(a[2]-2a[1])2^(n-1)+(a[3]+a[1]-2a[2])2^(n-2)+...+(a[n+1]+a[n-1]-2a[n])=2^n/b[1]
∵a[1]=1/b[1]
∴a[1]2^n+(a[2]-2a[1])2^(n-1)+(a[3]+a[1]-2a[2])2^(n-2)+...+(a[n+1]+a[n-1]-2a[n])=a[1]2^n
即:(a[2]-2a[1])2^(n-1)+(a[3]+a[1]-2a[2])2^(n-2)+...+(a[n+1]+a[n-1]-2a[n])=0
∴a[2]-2a[1]=0,a[3]+a[1]-2a[2]=0,...,a[n+1]+a[n-1]-2a[n]=0
即:a[2]=2a[1],a[3]+a[1]=2a[2],...,a[n+1]+a[n-1]=2a[n]
∴此时数列{a[n]}为等差数列

综上所述:当等比数列{b[n]}的公比是2时,数列{a[n]}为等差数列;反之,则不是。

(3)证明:
∵{a[n]}是等差数列,{b[n]}是等比数列
∴由(2)知:q=2,a[1]=1/b[1],d=a[2]-a[1]=1/b[1]
∴a[n]b[n]={1/b[1]+1/b[1](n-1)}{b[1]2^(n-1)}=n2^(n-1)

∵当n>1时,2^(n-1)(n-2)≥0
∴n2^(n-1)-2^n≥0
n2^(n-1)≥2^n
即:1/[n2^(n-1)]≤1/2^n

∴1/a[1]b[1]+1/a[2]b[2]+...+1/a[n]b[n]
=1+1/(2*2^1)+...+1/[n2^(n-1)]
≤1+1/2^2+...+1/2^n
=1+(1/4)[1-1/2^(n-1)]/(1-1/2)
=1+(1/2)[1-1/2^(n-1)]
<1+1/2
=3/2
【1/a[1]b[1]=1>2/3,题目中<2/3是不可能的,估计是3/2的误写,请楼主校对原题,并作出说明。】
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第1个回答  2010-05-09
bu
第2个回答  2010-05-09
你给的等式有误...
(1)an=n
则a1bn+a2bn-1+。。。+anb1=2^(n+1)-n-2,化为
bn+2b(n-1)+3b(n-2)+……+nb1=2^(n+1)-n-2 .........(1)
此时会有(也就是用n+1换掉上式中的n)

b(n+1)+2bn+3b(n-1)+……+(n+1)b1=2^(n+2)-(n+1)-2..........(2)
(2)-(1)得
b(n+1)+bn+b(n-1)+……+b2-nb1=2^(n+2)-2^(n+1)-1

将nb1移到右边,再两边同时加上b1,得
b(n+1)+bn+b(n-1)+……+b2+b1=2^(n+2)-2^(n+1)+n ....(3)
(利用已知等式可得b1=1)
所以
bn+b(n-1)+b(n-2)+……+b2+b1=2^(n+1)-2^n+(n-1)....(4)
(3)-(4)得
b(n+1)=2^(n-1)+1
这个不是等比数列..........
第3个回答  2010-05-23
bu
第4个回答  2020-06-03
1
.由题意,得
若n是奇数,则(x1·x2·…xn)^(1/n)={(ab)^[(n-1)/2+1/2]}^(1/n)=[(ab)^(n/2)]^(1/n)=√(ab)
若n是偶数,则(x1·x2·…xn)^(1/n)=[(ab)^(n/2)]^(1/n)=√(ab)
∴(x1·x2·…xn)^(1/n)=√(ab)
2
.由题意,得a6=a(1+5)=a1×a5=a1×a(1+4)=a1²
×a4=……=a1^6=(1/9)^6=1/3^12
3
.由题意,得a4×a7=a3×a8=-512
∴a3,a8是方程x²-124x-512=0的两根,解得a3=128,a8=-4或a3=-4,a8=128
∴q^5=a8/a3=-1/32或-32,则q=-1/2或-2
又∵公比是整数
∴q=-2,则a3=-4,a8=128
∴a1=-1
∴a10=-1×(-2)^9=512
4
.∵bn是等比数列,bn=2^an,则an=log2(bn)
∴an-a(n-1)=log2(bn)-log2[b(n-1)]=log2[bn/b(b-1)]
又∵bn/b(n-1)是常数
①∴数列{an}是等差数列
②∵a8+a13=1/2
∴b1b2……b20=(b8×b13)^10=(2^a8×2^a13)^10=[2^(a8+a13)]^10=[2^(1/2)]^10=2^5=32

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