星期四(数列问题)2017年____月____日在正项数列{an}(n∈N*)中,Sn为{an}的前n项和,若点(an,Sn)在函数y=的图象上,其中c为正常数,且c≠1
(1)求数列{an}的通项公式;(2)是否存在正整数M,使得当n>M时,a1·a3·a5·…·a2n-1>a101恒成立
若存在,求出使结论成立的c的取值范围和相应的M的最小值;(3)若存在一个等差数列{bn},对任意n∈N*,都有b1an+b2an-1+b3an-2+…+bn-1a2+bna1=3n-n-1成立,求{bn}的通项公式及c的值
解(1)Sn=,n≥2时,Sn-Sn-1=-
an=,(c-1)an=an-1-an,can=an-1,=,∴{an}是等比数列
将(a1,S1)代入y=中,得a1=c,故an=
(2)由a1·a3·a5·…·a2n-1>a101得c···…·>,∴>
若>1,即0<c<1时,n(n-2)>99,得n>11或n<-9(舍去)
若<1,即c>1时,n(n-2)<99,得-9<n<11
不符合n>M时,a1·a3·a5·…·a2n-1>a101恒成立,故舍去,∴c的取值范围是(0,1),相应的M的最小值为11
(3)由(1)知an=
由{bn}为等差数列,设bn=b1+(n-1)d
b1an+b2an-1+b3an-2+…+bn-1a2+bna1=3n-n-1(n∈N*)
①当n=1时,b1c=3--1=
②当n≥2时,b1an-1+b2an-2+b3an-3+…+bn-2a2+bn-1a1=3n-1-(n-1)-1
③注意到b2-b1=b3-b2=…=bn-bn-1=d,①-③得b1an+d(an-1+an-2+…+a2+a1)=3n-3n-1-,②将an=代入上式,得b1+=2×3n-1-,整理得+=2×3n-1-
④∵④式对一切n(n≥2)恒成立,则必有解得故bn