在等差数列{an}和等比数列{bn}中,a1=b1=2,a2=b2=2+b,Sn是{bn}前n项和.(1)若limn→∞Sn=3?b,求实
在等差数列{an}和等比数列{bn}中,a1=b1=2,a2=b2=2+b,Sn是{bn}前n项和.(1)若limn→∞Sn=3?b,求实数b的值;(2)是否存在正整数b...
在等差数列{an}和等比数列{bn}中,a1=b1=2,a2=b2=2+b,Sn是{bn}前n项和.(1)若limn→∞Sn=3?b,求实数b的值;(2)是否存在正整数b,使得数列{bn}的所有项都在数列{an}中?若存在,求出所有的b,若不存在,说明理由;(3)是否存在正实数b,使得数列{bn}中至少有三项在数列{an}中,但{bn}中的项不都在数列{an}中?若存在,求出一个可能的b的值,若不存在,请说明理由.
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(1)对等比数列{bn},公比q=
=1+
.
∵
Sn有意义,
∴0<|q|<1,
∴-4<b<0.
又∵Sn=
,
∴
Sn=
=3-b.
解方程
=3?b,
得b=4或-1.
因为-4<b<0,所以b=-1.
(2)当b取偶数(b=2k,k∈N*)时,{bn}中所有项都是{an}中的项.
证:由题意:b1,b2均在数列{an}中,
当n≥3时,bn=2(
)n?1=2(k+1)n?1=2(
kn?1+
kn?2+…+
k1+
)
=2+2k[(
kn?2+
kn?3+…+
+1)?1]
∴{bn}的第n项是{an}中的第
kn?2+
kn?3+…+
+1项.
当b取奇数(b=2k+1,k∈N*)时,
∵bn不是整数,
∴数列{bn}的所有项都不在数列{an}中.
综上,所有的符合题意的b=2k(k∈N*).
(3)假设存在b满足题意,
∵b1,b2在{an}中,
∴{bn}中至少存在一项bm(m≥3)在{an}中,
另一项bt(t≠m)不在{an}中.
由bm=ak得2(1+
)m?1=2+(k?1)b,
不妨取m=4得2(1+
2+b |
2 |
b |
2 |
∵
lim |
n→∞ |
∴0<|q|<1,
∴-4<b<0.
又∵Sn=
2[1?(1+
| ||
1?(1+
|
∴
lim |
n→∞ |
2 | ||
1?(1+
|
解方程
2 | ||
1?(1+
|
得b=4或-1.
因为-4<b<0,所以b=-1.
(2)当b取偶数(b=2k,k∈N*)时,{bn}中所有项都是{an}中的项.
证:由题意:b1,b2均在数列{an}中,
当n≥3时,bn=2(
2+b |
2 |
C | 0 n?1 |
C | 1 n?1 |
C | n?2 n?1 |
C | n?1 n?1 |
=2+2k[(
C | 0 n?1 |
C | 1 n?1 |
C | n?2 n?1 |
∴{bn}的第n项是{an}中的第
C | 0 n?1 |
C | 1 n?1 |
C | n?2 n?1 |
当b取奇数(b=2k+1,k∈N*)时,
∵bn不是整数,
∴数列{bn}的所有项都不在数列{an}中.
综上,所有的符合题意的b=2k(k∈N*).
(3)假设存在b满足题意,
∵b1,b2在{an}中,
∴{bn}中至少存在一项bm(m≥3)在{an}中,
另一项bt(t≠m)不在{an}中.
由bm=ak得2(1+
b |
2 |
不妨取m=4得2(1+
b |
2
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