精英家教网 > 高中数学 > 题目详情
设数列{an}、{bn}、{cn}满足:bn=an-an+2,cn=an+2an+1+3an+2(n=1,2,3,…),
证明:{an}为等差数列的充分必要条件是{cn}为等差数列且bn≤bn+1(n=1,2,3,…)
分析:本小题主要考查等差数列、充要条件等基础知识,考查综合运用数学知识分析问题、解决问题的能力.理解公差d的涵义,能把文字叙述转化为符号关系式.利用递推关系是解决数列的重要方法,要求考生熟练掌握等差数列的定义、通项公式及其由来.
解答:证明:(必要性)
设是{an}公差为d1的等差数列,则
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(常数)(n=1,2,3,)
所以数列{cn}为等差数列.
(充分性)
设数列{cn}是公差为d2的等差数列,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
从而有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,),
由此不妨设bn=d3(n=1,2,3,)
则an-an+2=d3(常数).
由此cn=an+2an+1+3an+2=cn=4an+2an+1-3d3
从而cn+1=4an+1+2an+2-5d3
两式相减得cn+1-cn=2an+1-an)-2d3
因此an+1-an=
1
2
(cc+1-cc)+d3=
1
2
d2+d3
(常数)(n=1,2,3,)
所以数列{an}公差等差数列.
综上所述::{an}为等差数列的充分必要条件是{cn}为等差数列且bn≤bn+1(n=1,2,3,…)
点评:有关充要条件的证明问题,要分清哪个是条件,哪个是结论,由“条件”?“结论”是证明命题的充分性,由“结论”、“条件”是证明命题的必要性.证明要分两个环节:一是充分性;二是必要性.
练习册系列答案
相关习题

科目:高中数学 来源: 题型:

数列{an}的首项为1,前n项和是Sn,存在常数A,B使an+Sn=An+B对任意正整数n都成立.
(1)设A=0,求证:数列{an}是等比数列;
(2)设数列{an}是等差数列,若p<q,且
1
Sp
+
1
Sq
=
1
S11
,求p,q的值.
(3)设A>0,A≠1,且
an
an+1
≤M
对任意正整数n都成立,求M的取值范围.

查看答案和解析>>

科目:高中数学 来源: 题型:

设数列{an}满足a1=0,4an+1=4an+2
4an+1
+1
,令bn=
4an+1

(1)试判断数列{bn}是否为等差数列?并求数列{bn}的通项公式;
(2)令Tn=
b1×b3×b5×…×b(2n-1)
b2×b4×b6×…b2n
,是否存在实数a,使得不等式Tn
bn+1
2
log2(a+1)
对一切n∈N*都成立?若存在,求出a的取值范围;若不存在,请说明理由.
(3)比较bnbn+1bn+1bn的大小.

查看答案和解析>>

科目:高中数学 来源: 题型:

设数列{an}的前n项和为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为常数.数列{an}的通项公式为
an=5n-4
an=5n-4

查看答案和解析>>

科目:高中数学 来源: 题型:

设数列{an}的前n项和为Sn,已知ban-2n=(b-1)Sn
(1)证明:当b=2时,{an-n•2n-1}是等比数列;
(2)求{an}的通项公式.

查看答案和解析>>

科目:高中数学 来源: 题型:

设数列{an}的通项公式为an=an+b(n∈N*,a>0).数列{bn}定义如下:对于正整数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,求数列{bm}的前2m项和公式.

查看答案和解析>>

同步练习册答案