設數(shù)列{an}、{bn}、{cn}滿足:bn=an-an+2,cn=an+2an+1+3an+2(n=1,2,3,…),
證明:{an}為等差數(shù)列的充分必要條件是{cn}為等差數(shù)列且bn≤bn+1(n=1,2,3,…)
分析:本小題主要考查等差數(shù)列、充要條件等基礎知識,考查綜合運用數(shù)學知識分析問題、解決問題的能力.理解公差d的涵義,能把文字敘述轉(zhuǎn)化為符號關系式.利用遞推關系是解決數(shù)列的重要方法,要求考生熟練掌握等差數(shù)列的定義、通項公式及其由來.
解答:證明:(必要性)
設是{an}公差為d1的等差數(shù)列,則
bn+1-bn=(an+1-an+3)-(an-an+2)=(an+1-an)-(an+3-an+2)=d1-d1=0
所以bn≤bn+1(n=1,2,3,)成立.
又cn+1-cn=(an+1-an)+2(an+2-an+1)+3(an+3-an+2)=d1+2d1+3d1=6d1(常數(shù))(n=1,2,3,)
所以數(shù)列{cn}為等差數(shù)列.
(充分性)
設數(shù)列{cn}是公差為d2的等差數(shù)列,且bn≤bn+1(n=1,2,3,)
∵cn=an+2an+1+3an+2
∴cn+2=an+2+2an+3+3an+4
①-②得cn-cn+2=(an-an+2)+2(an+1-an+3)+3(an+2-an+4)=bn+2bn+1+3bn+2
∵cn-cn+2=(cn-cn+1)+(cn+1-cn+2)=-2d2
∴bn+2bn+1+3bn+2=-2d2
從而有bn+1+2bn+2+3bn+3=-2d2
④-③得(bn+1-bn)+2(bn+2-bn+1)+3(bn+3-bn+2)=0⑤
∵bn+1-bn≥0,bn+2-bn+1≥0,bn+3-bn+2≥0,
∴由⑤得bn+1-bn=0(n=1,2,3,),
由此不妨設bn=d3(n=1,2,3,)
則an-an+2=d3(常數(shù)).
由此cn=an+2an+1+3an+2=cn=4an+2an+1-3d3
從而cn+1=4an+1+2an+2-5d3
兩式相減得cn+1-cn=2an+1-an)-2d3
因此an+1-an=
1
2
(cc+1-cc)+d3=
1
2
d2+d3
(常數(shù))(n=1,2,3,)
所以數(shù)列{an}公差等差數(shù)列.
綜上所述::{an}為等差數(shù)列的充分必要條件是{cn}為等差數(shù)列且bn≤bn+1(n=1,2,3,…)
點評:有關充要條件的證明問題,要分清哪個是條件,哪個是結論,由“條件”?“結論”是證明命題的充分性,由“結論”、“條件”是證明命題的必要性.證明要分兩個環(huán)節(jié):一是充分性;二是必要性.
練習冊系列答案
相關習題

科目:高中數(shù)學 來源: 題型:

數(shù)列{an}的首項為1,前n項和是Sn,存在常數(shù)A,B使an+Sn=An+B對任意正整數(shù)n都成立.
(1)設A=0,求證:數(shù)列{an}是等比數(shù)列;
(2)設數(shù)列{an}是等差數(shù)列,若p<q,且
1
Sp
+
1
Sq
=
1
S11
,求p,q的值.
(3)設A>0,A≠1,且
an
an+1
≤M
對任意正整數(shù)n都成立,求M的取值范圍.

查看答案和解析>>

科目:高中數(shù)學 來源: 題型:

設數(shù)列{an}滿足a1=0,4an+1=4an+2
4an+1
+1
,令bn=
4an+1

(1)試判斷數(shù)列{bn}是否為等差數(shù)列?并求數(shù)列{bn}的通項公式;
(2)令Tn=
b1×b3×b5×…×b(2n-1)
b2×b4×b6×…b2n
,是否存在實數(shù)a,使得不等式Tn
bn+1
2
log2(a+1)
對一切n∈N*都成立?若存在,求出a的取值范圍;若不存在,請說明理由.
(3)比較bnbn+1bn+1bn的大小.

查看答案和解析>>

科目:高中數(shù)學 來源: 題型:

設數(shù)列{an}的前n項和為Sn,已知a1=1,a2=6,a3=11,且(5n-8)Sn+1-(5n+2)Sn=An+B,n=1,2,3…,其中A,B為常數(shù).數(shù)列{an}的通項公式為
an=5n-4
an=5n-4

查看答案和解析>>

科目:高中數(shù)學 來源: 題型:

設數(shù)列{an}的前n項和為Sn,已知ban-2n=(b-1)Sn
(1)證明:當b=2時,{an-n•2n-1}是等比數(shù)列;
(2)求{an}的通項公式.

查看答案和解析>>

科目:高中數(shù)學 來源: 題型:

設數(shù)列{an}的通項公式為an=an+b(n∈N*,a>0).數(shù)列{bn}定義如下:對于正整數(shù)m,bm是使得不等式an≥m成立的所有n中的最小值.
(1)若a=2,b=-3,求b10
(2)若a=2,b=-1,求數(shù)列{bm}的前2m項和公式.

查看答案和解析>>

同步練習冊答案