已知各项均为正数的两个无穷数列{an}、{bn}满足anbn+1+an+1bn=2nan+1(n∈N*).(Ⅰ)当数列{an}是常数
已知各项均为正数的两个无穷数列{an}、{bn}满足anbn+1+an+1bn=2nan+1(n∈N*).(Ⅰ)当数列{an}是常数列(各项都相等的数列),且b1=12时...
已知各项均为正数的两个无穷数列{an}、{bn}满足anbn+1+an+1bn=2nan+1(n∈N*).(Ⅰ)当数列{an}是常数列(各项都相等的数列),且b1=12时,求数列{bn}的通项公式;(Ⅱ)设{an}、{bn}都是公差不为0的等差数列,求证:数列{an}有无穷多个,而数列{bn}惟一确定;(Ⅲ)设an+1=2an2+anan+1(n∈N*),Sn=2ni=1bi,求证:2<Snn2<6.
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(I)解:设an=a>0,∵数列{an}、{bn}满足anbn+1+an+1bn=2nan+1(n∈N*),
∴bn+1+bn=2n,(n∈N*),于是当n≥2时,bn+bn-1=2(n-1).
∴bn+1-bn-1=2.
∴可知:数列{bn}当n为奇数或偶数时按原顺序均构成以2为公差的等差数列,
又b1=
,b1+b2=2,可得b2=
.
∴b2n?1=
+(n?1)?2=(2n?1)?
,b2n=
+(n?1)?2=2n?
,
即bn=n?
(n∈N*).
(2)证明:设{an}、{bn}公差分别为d1、d2,
则an=a1+(n-1)d,bn=b1+(n-1)d2,
代入anbn+1+an+1bn=2nan+1(n∈N*).
可得[a1+(n-1)d1][b1+nd2]+(a1+nd1)[b1+(n-1)d2]=2n(a1+nd1),对于任意n恒成立,
可得
,解得
∴bn+1+bn=2n,(n∈N*),于是当n≥2时,bn+bn-1=2(n-1).
∴bn+1-bn-1=2.
∴可知:数列{bn}当n为奇数或偶数时按原顺序均构成以2为公差的等差数列,
又b1=
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2 |
∴b2n?1=
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1 |
2 |
3 |
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1 |
2 |
即bn=n?
1 |
2 |
(2)证明:设{an}、{bn}公差分别为d1、d2,
则an=a1+(n-1)d,bn=b1+(n-1)d2,
代入anbn+1+an+1bn=2nan+1(n∈N*).
可得[a1+(n-1)d1][b1+nd2]+(a1+nd1)[b1+(n-1)d2]=2n(a1+nd1),对于任意n恒成立,
可得
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