1、第2讲数列真题调研【例1】2019全国卷已知数列an和bn满足a11,b10,4an13anbn4,4bn13bnan4.(1)证明:anbn是等比数列,anbn是等差数列;(2)求an和bn的通项公式解:(1)由题设得4(an1bn1)2(anbn),即an1bn1(anbn)又因为a1b11,所以anbn是首项为1,公比为的等比数列由题设得4(an1bn1)4(anbn)8, 即an1bn1anbn2.又因为a1b11,所以anbn是首项为1,公差为2的等差数列(2)由(1)知,anbn,anbn2n1.所以an(anbn)(anbn)n,bn(anbn)(anbn)n.【例2】2019江
2、苏卷定义首项为1且公比为正数的等比数列为“M数列”(1)已知等比数列an(nN*)满足:a2a4a5,a34a24a10,求证:数列an为“M数列”;(2)已知数列bn(nN*)满足:b11,其中Sn为数列bn的前n项和求数列bn的通项公式;设m为正整数若存在“M数列”cn(nN*),对任意正整数k,当km时,都有ckbkck1成立,求m的最大值解:(1)设等比数列an的公比为q,所以a10,q0.由得解得因此数列an为“M数列”(2)因为,所以bn0.由b11,S1b1,得,则b22.由,得Sn,当n2时,由bnSnSn1,得bn,整理得bn1bn12bn.所以数列bn是首项和公差均为1的等
3、差数列因此,数列bn的通项公式为bnn(nN*)由知,bkk,kN*.因为数列cn为“M数列”,设公比为q,所以c11,q0.因为ckbkck1,所以qk1kqk,其中k1,2,3,m.当k1时,有q1;当k2,3,m时,有lnq.设f(x)(x1),则f(x).令f(x)0,得xe.列表如下:x(1,e)e(e,)f(x)0f(x)极大值因为,所以f(k)maxf(3).取q,当k1,2,3,4,5时,lnq,即kqk,经检验知qk1k也成立因此所求m的最大值不小于5.若m6,分别取k3,6,得3q3,且q56,从而q15243,且q15216,所以q不存在因此所求m的最大值小于6.综上,所
4、求m的最大值为5.【例3】2019天津卷设an是等差数列,bn是等比数列已知a14,b16,b22a22,b32a34.(1)求an和bn的通项公式;(2)设数列cn满足c11,cn其中kN*.求数列的通项公式;求解:(1)设等差数列an的公差为d,等比数列bn的公比为q.依题意得解得故an4(n1)33n1,bn62n132n.所以,an的通项公式为an3n1,bn的通项公式为bn32n.(2)(32n1)(32n1)94n1.所以,数列的通项公式为94n1.(94i1)(322n152n1)9n2722n152n1n12(nN*)【例4】2019浙江卷设等差数列an的前n项和为Sn,a34
5、,a4S3.数列bn满足:对每个nN*,Snbn,Sn1bn,Sn2bn成等比数列(1)求数列an,bn的通项公式;(2)记cn,nN*,证明:c1c2cn2,nN*.解:(1)设数列an的公差为d,由题意得a12d4,a13d3a13d,解得a10,d2.从而an2n2,nN*.所以Snn2n,nN*.由Snbn,Sn1bn,Sn2bn成等比数列得(Sn1bn)2(Snbn)(Sn2bn)解得bn(SSnSn2)所以bnn2n,nN*.(2)cn,nN*.我们用数学归纳法证明(1)当n1时,c102,不等式成立;(2)假设当nk(kN*)时不等式成立,即c1c2ck2,那么,当nk1时,c1c2ckck122222()2,即当nk1时不等式也成立根据(1)和(2),不等式c1c2cn0,q0,解得an2n.(2)由已知得,Snlog2a1log2a2log2an,2,的前n项和Tn2.