Question

已知{a_n}為遞增的等比數(shù)列，且{a₁，a₃，a₅}{－10，－6，－2,0,1,3,4,16}．

(1)求數(shù)列{a_n}的通項(xiàng)公式；

(2)是否存在等差數(shù)列{b_n}，使得a₁b_n＋a₂b_n－1＋a₃b_n－2＋…＋a_nb₁＝2ⁿ⁺¹－n－2對(duì)一切n∈N^*都成立？若存在，求出b_n；若不存在，說(shuō)明理由．

 

Answer 1

【答案】

(1) a_n＝2^n－1，         (2) b_n＝n，

【解析】（1）由等比數(shù)列遞增的性質(zhì)得其首項(xiàng)為1，公比為4，可得到通項(xiàng)公式；（2）先由數(shù)列的前兩項(xiàng)滿足等式，求出；再寫出,錯(cuò)位相減求出。即證出存在數(shù)列{b_n}，結(jié)論成立

(1)因?yàn)閧a_n}是遞增的等比數(shù)列，所以數(shù)列{a_n}的公比是正數(shù)，

又{a₁，a₃，a₅}{－10，－6，－2,0,1,3,4,16}，所以a₁＝1，a₃＝4，a₅＝16，

從而q²＝＝4，q＝2，a_n＝a₁q^n－1＝2^n－1，所以數(shù)列{a_n}的通項(xiàng)公式為a_n＝2^n－1，

(2)假設(shè)存在滿足條件的等差數(shù)列{b_n}，其公差為d.則當(dāng)n＝1時(shí)，a₁b₁＝1，

又∵a₁＝1，∴b₁＝1；

當(dāng)n＝2時(shí)，a₁b₂＋a₂b₁＝4，b₂＋2b₁＝4，b₂＝2.

則d＝b₂－b₁＝1，∴b_n＝b₁＋(n－1)d＝1＋(n－1)×1＝n.

以下證明當(dāng)b_n＝n時(shí)，a₁b_n＋a₂b_n－1＋…＋a_n－1b₂＋a_nb₁＝2^n＋1－n－2對(duì)一切n∈N^*都成立．

設(shè)S_n＝a₁b_n＋a₂b_n－1＋…＋a_n－1b₂＋a_nb₁，

即S_n＝1×n＋2×(n－1)＋2²×(n－2)＋2³×(n－3)＋…＋2^n－2×2＋2^n－1×1，  ①

2S_n＝2×n＋2²×(n－1)＋2³×(n－2)＋…＋2^n－1×2＋2ⁿ×1，              ②

②－①得S_n＝－n＋2＋2²＋2³＋…＋2^n－1＋2ⁿ＝－n＋＝2^n＋1－n－2，

所以存在等差數(shù)列{b_n}，b_n＝n，使得a₁b_n＋a₂b_n－1＋…＋a_n－1b₂＋a_nb₁＝2^n＋1－n－2對(duì)一切n∈N^*都成立.