第六章 数列 专题探究课三热点一 可转为等差数列、等比数列的数列问题【例 1】 数列{an},{bn},{cn}满足 bn=an-2an+1,cn=an+1+2an+2-2,n∈N*
(1)若数列{an}是等差数列,求证:数列{bn}是等差数列;(2)若数列{bn},{cn}都是等差数列,求证:数列{an}从第二项起为等差数列;(3)(一题多解)若数列{bn}是等差数列,试判断当 b1+a3=0 时,数列{an}是否成等差数列
证明你的结论
证明 (1)设数列{an}的公差为 d
因为 bn=an-2an+1,所以 bn+1-bn=(an+1-2an+2)-(an-2an+1)=(an+1-an)-2(an+2-an+1)=d-2d=-d,所以数列{bn}是公差为-d 的等差数列
(2)当 n≥2 时,cn-1=an+2an+1-2
因为 bn=an-2an+1,所以 an=+1,所以 an+1=+1,所以 an+1-an=-=+
因为数列{bn},{cn}都是等差数列,所以+为常数,所以数列{an}从第二项起为等差数列
(3)数列{an}成等差数列
法一 设数列{bn}的公差为 d′
因为 bn=an-2an+1,所以 2nbn=2nan-2n+1an+1,所以 2n-1bn-1=2n-1an-1-2nan,…,2b1=2a1-22a2,所以 2nbn+2n-1bn-1+…+2b1=2a1-2n+1an+1
设 Tn=2b1+22b2+…+2n-1bn-1+2nbn,所以 2Tn=22b1+…+2nbn-1+2n+1bn
两式相减得-Tn=2b1+(22+…+2n-1+2n)d′-2n+1bn,即 Tn=-2b1-4(2n-1-1)d′+2n+1bn,所以-2b1-4(2n-1-1)d′+2n+1bn=2a1-2n+1an+1
所以 2n+1an+1=2a1+2b1+4(