已知数列{an}满足a1=1,an+1=2an+(-1)n(n∈N*).(1)若bn=a2n-1-13,求证:数列{bn}是等比数列并求
已知数列{an}满足a1=1,an+1=2an+(-1)n(n∈N*).(1)若bn=a2n-1-13,求证:数列{bn}是等比数列并求其通项公式;(2)求数列{an}的...
已知数列{an}满足a1=1,an+1=2an+(-1)n(n∈N*).(1)若bn=a2n-1-13,求证:数列{bn}是等比数列并求其通项公式;(2)求数列{an}的通项公式;(3)求证:1a1+1a2+…+1an<3.
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解答:(本小题满分15分)
解:(1)a2n+1=2a2n+(?1)2n=2[2a2n?1+(?1)2n?1]+1=4a2n?1?1,…(2分)
=
=
=4,又b1=a1?
=
.
所以{bn}是首项为
,公比为4的等比数列,且bn=
×4n?1.…(5分)
(2)由(1)可知a2n?1=bn+
=
×4n?1+
=
(22n?1+1),…(7分)a2n=2a2n?1+(?1)2n?1=
(22n?1+1)?1=
(22n?1).…(9分)
所以an=
(2n+(?1)n+1),
或an=
…(10分)
(3)∴a2n=
?22n?
,a2n?1=
?22n?1+
.
+
=
+
=
=
≤
=3(
+
)…(12分)
当n=2k时,(
+
)+(
+
)+…+(
+
)
≤3(
+
+
+…+
)=3×
=3?
<3
当n=2k-1时,(
+
)+(
+
)+…+(
+
)+
解:(1)a2n+1=2a2n+(?1)2n=2[2a2n?1+(?1)2n?1]+1=4a2n?1?1,…(2分)
bn+1 |
bn |
a2n+1?
| ||
a2n?1?
|
4a2n?1?
| ||
a2n?1?
|
1 |
3 |
2 |
3 |
所以{bn}是首项为
2 |
3 |
2 |
3 |
(2)由(1)可知a2n?1=bn+
1 |
3 |
2 |
3 |
1 |
3 |
1 |
3 |
2 |
3 |
1 |
3 |
所以an=
1 |
3 |
或an=
|
(3)∴a2n=
1 |
3 |
1 |
3 |
2 |
3 |
1 |
3 |
1 |
a2n?1 |
1 |
a2n |
3 |
22n?1+1 |
3 |
22n?1 |
=
3×(22n+22n?1) |
22n?1?22n+22n?22n?1?1 |
=
3×(22n+22n?1) |
22n?1?22n+22n?1?1 |
3×(22n+22n?1) |
22n?1?22n |
=3(
1 |
22n?1 |
1 |
22n |
当n=2k时,(
1 |
a1 |
1 |
a2 |
1 |
a3 |
1 |
a4 |
1 |
a2k?1 |
1 |
a2k |
≤3(
1 |
2 |
1 |
22 |
1 |
23 |
1 |
22k |
| ||||
1?
|
=3?
3 |
22k |
当n=2k-1时,(
1 |
a1 |
1 |
a2 |
1 |
a3 |
1 |
a4 |
1 |
a2k?3 |
1 |
a2k?2 |
1 |
a
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