于是bn?1?(n?1)?1?n?2an,?an?(II)由(I)得cn?nn. 2nn?11an?(n?1)()n,所以 n21111Tn?2??3?()2?4?()3?K?(n?1)()n
222211111Tn?2?()2?3?()3?4?()4?K?(n?1)()n?1 22222112131n1n?1由①-②得Tn?1?()?()?K?()?(n?1)()
2222211[1?()n?1]13n?32?1?4?(n?1)()n?1??n?112221? 2n?3?Tn?3?n25nn?35n(n?3)(2n?2n?1) Tn??3?n??n2n?122n?12(2n?1)于是确定Tn与5nn的大小关系等价于比较2与2n?1的大小 2n?1由2?2?1?1;22?2?2?1;23?2?3?1;24?2?4?1;25?2?5;K
2?2n?1.证明如下: 可猜想当n?3时,证法1:(1)当n=3时,由上验算显示成立。 (2)假设n?k?1时
n2k?1?2g2k?2(2k?1)?4k?2?2(k?1)?1?(2k?1)?2(k?1)?1
所以当n?k?1时猜想也成立
综合(1)(2)可知 ,对一切n?3的正整数,都有2?2n?1. 证法2:当n?3时
012n?1n01n?1n2n?(1?1)n?Cn?Cn?Cn?K?Cn?Cn?Cn?Cn?Cn?Cn?2n?2?2n?1
n综上所述,当n?1,2时Tn?5n5n,当n?3时Tn? 2n?12n?131.(2009四川卷文)设数列?an?的前n项和为Sn,对任意的正整数n,都有an?5Sn?1成立,记bn?4?an(n?N*)。 1?an(I)求数列?an?与数列?bn?的通项公式;
(II)设数列?bn?的前n项和为Rn,是否存在正整数k,使得Rn?4k成立?若存在,找出一个正整数k;若不存在,请说明理由;
*(III)记cn?b2n?b2n?1(n?N),设数列?cn?的前n项和为Tn,求证:对任意正整数n都有Tn?3; 2解(I)当n?1时,a1?5S1?1,?a1??又
1 4an?5Sn?1,an?1?5Sn?1?1
an?11?? an4?an?1?an?5an?1,即11,公比为q??的等比数列, 441n4?(?)1n4(n?N*) …………………………………3分 ∴an?(?),bn?141?(?)n4∴数列?an?是首项为a1??(II)不存在正整数k,使得Rn?4k成立。
14?(?)n54?4?证明:由(I)知bn? n1n(?4)?11?(?)4552015?16k?40b2k?1?b2k?8???8?k?k?8?k?8. 2k?12kk(?4)?1(?4)?116?116?4(16?1)(16?4)5∴当n为偶数时,设n?2m(m?N) ∴Rn?(b1?b2)?(b3?b4)???(b2m?1?b2m)?8m?4n
?当n为奇数时,设n?2m?1(m?N) ∴Rn?(b1?b2)?(b3?b4)??(b2m?3?b2m?2)?b2m?1?8(m?1)?4?8m?4?4n
∴对于一切的正整数n,都有Rn?4k
∴不存在正整数k,使得Rn?4k成立。 …………………………………8分
(III)由bn?4?5得 n(?4)?15515?16n15?16n15?16n15cn?b2n?1?b2n?2n?2n?1????nnnn2nn24?14?1(16?1)(16?4)(16)?3?16?4(16)16134,?c2?, 333当n?1时,T1?,
2又b1?3,b2?当n?2时,
Tn?411?25?(2?3?3161611n?2[1?()]2141616?n)??25?11631?16
12469316??25???148231?16*32.(2009湖南卷文)对于数列{un},若存在常数M>0,对任意的n?N,恒有
un?1?un?un?un?1??u2?u1?M, 则称数列{un}为B?数列.
1的等比数列是否为B-数列?请说明理由; 2(Ⅰ)首项为1,公比为?(Ⅱ)设Sn是数列{xn}的前n项和.给出下列两组判断: A组:①数列{xn}是B-数列, ②数列{xn}不是B-数列; B组:③数列{Sn}是B-数列, ④数列{Sn}不是B-数列.
请以其中一组中的一个论断为条件,另一组中的一个论断为结论组成一个命题. 判断所给命题的真假,并证明你的结论;
2(Ⅲ)若数列{an}是B-数列,证明:数列{an}也是B-数列。
解: (Ⅰ)设满足题设的等比数列为{an},则an?(?)12n?1.于是
1131an?an?1?(?)n?1?(?)n?2??()n?2,n?2.
2222|an?1?an|?|an?an?1|??|a2?a1|
=
3?112??1??()?2?221n-1?1n??=?()3?1?()??3. ??22???1的等比数列是B-数列 . 2所以首项为1,公比为?(Ⅱ)命题1:若数列{xn}是B-数列,则数列{Sn}是B-数列.此命题为假命题. 事实上设xn=1,n?N,易知数列{xn}是B-数列,但Sn=n, |Sn?1?Sn|?|Sn?Sn?1|?*?|S2?S1|?n.
由n的任意性知,数列{Sn}不是B-数列。
命题2:若数列{Sn}是B-数列,则数列{xn}不是B-数列。此命题为真命题。 事实上,因为数列{Sn}是B-数列,所以存在正数M,对任意的n?N,有 |Sn?1?Sn|?|Sn?Sn?1|? 即|xn?1|?|xn|?*?|S2?S1|?M,
?|x2|?M.于是xn?1?xn?xn?xn?1??x2?x1
?xn?1?2xn?2xn?1?所以数列{xn}是B-数列。
?2x2?x1?2M?x1,
(注:按题中要求组成其它命题解答时,仿上述解法) (Ⅲ)若数列?an?是B-数列,则存在正数M,对任意的n?N?,有 an?1?an?an?an?1??a2?a1?M.
?a2?a1?a1
因为an?an?an?1?an?1?an?2? ?an?an?1?an?1?an?2??a2?a1?a1?M?a1.
22记K?M?a1,则有an?1?an?(an?1?an)(an?1?an)
?(an?1?an)an?1?an?2Kan?1?an.
222222因此an?1?an?an?an?1?...?a2?a1?2KM. 2故数列an是B-数列.
??33. (2009陕西卷理) 已知数列?xn}满足, x1=11xn+1=,n?N*. 2’1?xn???猜想数列{xn}的单调性,并证明你的结论;
(Ⅱ)证明:|xn?1-xn|≤()证明(1)由x1?1265n?1。
112513 及xn+1?得x2??x4?,x4?21?xn3821由x2?x4?x6猜想:数列?x2n?是递减数列 下面用数学归纳法证明:
(1)当n=1时,已证命题成立 (2)假设当n=k时命题成立,即x2k?x2k?2 易知x2k?0,那么x2k?2?x2k?4?x2k?3?x2k?111 ??1?x2k?11?x2k?3(1?x2k?1)(1?x2k?3)=
x2k?x2k?2?0
(1?x2k)(1?x2k?1)(1?x2k?2)(1?x2k?3)即x2(k?1)?x2(k?1)?2
也就是说,当n=k+1时命题也成立,结合(1)和(2)知,命题成立 (2)当n=1时,xn?1?xn?x2?x1?1,结论成立 6当n?2时,易知0?xn?1?1,?1?xn?1?2,xn?11?
1?xn?12?(1?xn)(1?xn?1)?(1?15)(1?xn?1)?2?xn?1?
1?xn?12xn?xn?111 ?xn?1?xn???1?xn1?xn?1(1?xn)(1?xn?1)222xn?xn?1?()xn?1?xn?2?55
12n-1?()65?2n-1?()x2?x15
34.(2009四川卷文)设数列?an?的前n项和为Sn,对任意的正整数n,都有an?5Sn?1