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已知等差数列{an}的首项为a,公差为b;等比数列{bn}的首项为b,公比为a,...

已知等差数列{an}的首项为a,公差为b;等比数列{bn}的首项为b,公比为a,其中a,b∈N+
且a1<b1<a2<b2<a3
(1)求a的值;
(2)若对于任意n∈N+,总存在m∈N+,使am+3=bn,求b的值;
(3)在(2)中,记{cn}是所有{an}中满足am+3=bn,m∈N+的项从小到大依次组成的数列,又记Sn为{cn}的前n项和,tn和{an}的前n项和,求证:Sn≥Tn(n∈N).
(1)由a<a+b<ab<a+2b,a,b∈N+,知,由此能求出a的值; (2)由am=2+(m-1)b,bn=5•2n-1由am+3=bn可得5+(m-1)b=b•2n-1.b(2n-1-m+1)=5.由此能求出b的值; (3)由(2)知an=5n-3,bn=5•2n-1,am=bn-3=5•2n-1-3,Cn=5•2n-1-3,Sn=5(2n-1)-3n,Tn=n(5n-1).由此能够证明Sn≥Tn(n∈N+). 【解析】 (1)∵a<a+b<ab<a+2b,a,b∈N+, ∴,∴, ∴,∴. ∴a=2或a=3(a=3时不合题意,舍去).∴a=2. (2)am=2+(m-1)b,bn=5•2n-1由am+3=bn可得 5+(m-1)b=b•2n-1.∴b(2n-1-m+1)=5. ∴b=5 (3)由(2)知an=5n-3,bn=5•2n-1,∴am=bn-3=5•2n-1-3 ∴Cn=5•2n-1-3,Sn=5(2n-1)-3n,Tn=n(5n-1). ∵S1=T1=2,S2=T2=9. 当n≥3时,Sn-Tn=5[2n-n2-n-1] =5[(1+1)n-n2-n-1] =5[(1+Cn1+Cn2+Cn3+…)-n2-n-1]>5[1+n+-n2-n-1]=0. ∴Sn>Tn.综上得Sn≥Tn(n∈N+).
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考点分析:
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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