等比数列{an}的前n项和为Sn,已知对任意的n∈N+,点(n,Sn)均在函数y=bx+r(b>0且b≠1,b,r均为常数
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解决时间 2021-02-07 16:09
- 提问者网友:火车头
- 2021-02-06 15:37
等比数列{an}的前n项和为Sn,已知对任意的n∈N+,点(n,Sn)均在函数y=bx+r(b>0且b≠1,b,r均为常数的图象上.(Ⅰ)求r的值.(Ⅱ)当b=2时,记bn=2(log2an+1)(n∈N+),证明:对任意的n∈N+,不等式成立b1+1b1?b2+1b2?…bn+1bn>n+1.
最佳答案
- 五星知识达人网友:洎扰庸人
- 2021-02-06 16:54
(1)因为对任意的n∈N+,点(n,Sn),
均在函数y=bx+r(b>0且b≠1,b,r均为常数的图象上.
所以得Sn=bn+r,当n=1时,a1=S1=b+r,
当n≥2时,an=Sn-Sn-1=bn+r-(bn-1+r)=bn-bn-1=(b-1)bn-1,
又因为{an}为等比数列,所以r=-1,公比为b,an=(b-1)bn-1
(2)当b=2时,an=(b-1)bn-1=2n-1,bn=2(log2an+1)=2(log22n-1+1)=2n
则
bn+1
bn =
2n+1
2n ,
所以
b1+1
b1 ?
b2+1
b2 …
bn+1
bn =
3
2 ?
5
4 ?
7
6 …
2n+1
2n
下面用数学归纳法证明不等式
b1+1
b1 ?
b2+1
b2 …
bn+1
bn =
3
2 ?
5
4 ?
7
6 …
2n+1
2n >
n+1 成立.
当n=1时,左边=
3
2 ,右边=
2 ,
因为
3
2 >
2 ,所以不等式成立.
假设当n=k时不等式成立,
即
b1+1
b1 ?
b2+1
b2 …
bn+1
bn =
3
2 ?
5
4 ?
7
6 …
2k+1
2k >
k+1 成立
则当n=k+1时,
左边=
b1+1
b1 ?
b2+1
b2 …
bk+1
bk ?
bk+1+1
bk+1 =
3
2 ?
5
4 ?
7
6 …
2k+1
2k ?
2k+3
2k+2 >
k+1 ?
2k+3
2k+2 =
(2k+3)2
4(k+1) =
4(k+1)2+4(k+1)+1
4(k+1) =
(k+1)+1+
1
4(k+1) >
(k+1)+1
所以当n=k+1时,不等式也成立.
由①、②可得不等式恒成立.
均在函数y=bx+r(b>0且b≠1,b,r均为常数的图象上.
所以得Sn=bn+r,当n=1时,a1=S1=b+r,
当n≥2时,an=Sn-Sn-1=bn+r-(bn-1+r)=bn-bn-1=(b-1)bn-1,
又因为{an}为等比数列,所以r=-1,公比为b,an=(b-1)bn-1
(2)当b=2时,an=(b-1)bn-1=2n-1,bn=2(log2an+1)=2(log22n-1+1)=2n
则
bn+1
bn =
2n+1
2n ,
所以
b1+1
b1 ?
b2+1
b2 …
bn+1
bn =
3
2 ?
5
4 ?
7
6 …
2n+1
2n
下面用数学归纳法证明不等式
b1+1
b1 ?
b2+1
b2 …
bn+1
bn =
3
2 ?
5
4 ?
7
6 …
2n+1
2n >
n+1 成立.
当n=1时,左边=
3
2 ,右边=
2 ,
因为
3
2 >
2 ,所以不等式成立.
假设当n=k时不等式成立,
即
b1+1
b1 ?
b2+1
b2 …
bn+1
bn =
3
2 ?
5
4 ?
7
6 …
2k+1
2k >
k+1 成立
则当n=k+1时,
左边=
b1+1
b1 ?
b2+1
b2 …
bk+1
bk ?
bk+1+1
bk+1 =
3
2 ?
5
4 ?
7
6 …
2k+1
2k ?
2k+3
2k+2 >
k+1 ?
2k+3
2k+2 =
(2k+3)2
4(k+1) =
4(k+1)2+4(k+1)+1
4(k+1) =
(k+1)+1+
1
4(k+1) >
(k+1)+1
所以当n=k+1时,不等式也成立.
由①、②可得不等式恒成立.
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- 1楼网友:轮獄道
- 2021-02-06 17:10
b^x是指b的x次方 对任意的n属于n*点(n,sn),均在函数y=bx r的图像上则n=1,2,3,4时有s1=a1=b rs2=a1 a1*q=b^2 r(q为公比)s3=a1 a1*q a1*q^2=b^3 rs4=a1 a1*q a1*q^2 a1*q^3=b^4 r则s2-s1有a1*q=b(b-1)..............1s3-s2有a1*q^2=b^2(b-1)...........2s4-s3有a1*q^3=b^3(b-1)...........3则上面的2式比1和3式比2式都有q=b代入1式有a1=b-1代入s1有b-1=b r得r=-1(2)当b=2时,记b=(n 1)/4an这里应该是bn=(n 1)/4an吧?!由(1)且b=2得sn=2^n-1所以an=sn-s(n-1)=(2^n-1)-(2^(n-1)-1)=2^n-2^(n-1)=2^(n-1)*(2-1)=2^(n-1)所以bn=(n 1)/2^(n 1)即bn=n/2^n(这里是令上面的n 1=n)(这里的bn从1开始,上面的从0开始)则bn-b(n-1)=n/2^n-(n-1)/2^(n-1)=(2-n)/2^n=1/2^(n-1)-n/2^n=1/2^(n-1)-bn所以bn-b(n-1)=1/2^(n-1)-bn....................1b(n-1)-b(n-2)=1/2^(n-2)-b(n-1)....................2....b2-b1=1/2-b2...................n-1把上面的n-1个式左边加左边右边加右边并令hn为bn的前n项和bn-b1=(1-1/2^(n-1))-(hn-b1)整理便得到hn=1-(n-2)/2^n(n从1开始)
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