题文
已知等差数列{an}的各项均为正数,a1=3,前n项和为Sn,{bn}为等比数列,公比q=2,且a2b2=20,a3b3=56,(1)求an与bn
(2)求数列{anbn}的前n项和Tn
(3)记Cn=

,若C1+C2+C3+…+Cn≥m2﹣

对任意正整数n恒成立,求实数m 的取值范围. 题型:未知 难度:其他题型
答案
(1)an=2n+1; bn=2n(2)Tn=(2n+1)2n+1+2(3)[﹣
,

]
解析
(1)设{an}的公差为d,根据题意建立关于d与{bn}首项b1的方程组,解之可得b1=d=2,从而得到an与bn的表达式;
(2)由(1)得anbn=(2n+1)2n,利用错位相减法结合等比数列的求和公式,即可算出{anbn}的前n项和Tn的表达式;
(3)根据等差数列的前n项和的表达式,化简得到Cn=

=

=

,从而利用裂项求和的方法求出C1+C2+C3+…+Cn=1﹣

,得到当n=1时它的最小值为

.因此原不等式恒成立,即

≥m2﹣

,解之得﹣

≤m≤

,可得实数m的取值范围.
解:(1)设{an}的公差为d,则

,解之得b1=d=2
∴数列{an}的通项为an=3+2(n﹣1)=2n+1;数列{bn}的通项为bn=2n
(2)由(1)得anbn=(2n+1)2n
∴Tn=3×2+5×22+7×23+…+(2n+1)2n
两边都乘以2,得2Tn=3×22+5×23+7×24+…+(2n+1)2n+1,
两式相减,得
﹣Tn=6+2(22+23+…+2n)﹣(2n+1)2n+1,
=6+

﹣(2n+1)2n+1=﹣2+(1﹣2n)2n+1,
∴Tn=(2n+1)2n+1+2
(3)Sn=3n+

×2=n2+2n
∴Cn=

=

=

由此可得C1+C2+C3+…+Cn=(1﹣

)+(

)+…+(

)=1﹣

因此,当n=1时,C1+C2+C3+…+Cn的最小值为

∵不等式C1+C2+C3+…+Cn≥m2﹣

对任意正整数n恒成立,
∴

≥m2﹣

,解之得﹣

≤m≤

,即实数m的取值范围是[﹣

,

].
点评:本题给出等差、等比数列,求它们的通项公式并求{anbn}的前n项和Tn的表达式,讨论与之有关的不等式恒成立的问题.着重考查了等差等比数列的通项公式与求和公式、错位相减法与裂项求和的方法和不等式恒成立等知识点,属于中档题.
考点
据考高分专家说,试题“已知等差数列{an}的各项均为正数,a1.....”主要考查你对 [等差数列的定义及性质 ]考点的理解。 等差数列的定义及性质等差数列的定义:
一般地,如果一个数列从第2项起,每一项与它的前一项的差等于同一个常数,那么这个数列就叫做等差数列,这个常数叫做公差,用符号语言表示为an+1-an=d。
等差数列的性质:
(1)若公差d>0,则为递增等差数列;若公差d<0,则为递减等差数列;若公差d=0,则为常数列;
(2)有穷等差数列中,与首末两端“等距离”的两项和相等,并且等于首末两项之和;
(3)m,n∈N*,则am=an+(m-n)d;
(4)若s,t,p,q∈N*,且s+t=p+q,则as+at=ap+aq,其中as,at,ap,aq是数列中的项,特别地,当s+t=2p时,有as+at=2ap;
(5)若数列{an},{bn}均是等差数列,则数列{man+kbn}仍为等差数列,其中m,k均为常数。
(6)

(7)从第二项开始起,每一项是与它相邻两项的等差中项,也是与它等距离的前后两项的等差中项,即

(8)
仍为等差数列,公差为
对等差数列定义的理解:
①如果一个数列不是从第2项起,而是从第3项或某一项起,每一项与它前一项的差是同一个常数,那么此数列不是等差数列,但可以说从第2项或某项开始是等差数列.
②求公差d时,因为d是这个数列的后一项与前一项的差,故有
还有
③公差d∈R,当d=0时,数列为常数列(也是等差数列);当d>0时,数列为递增数列;当d<0时,数列为递减数列;
④
是证明或判断一个数列是否为等差数列的依据;
⑤证明一个数列是等差数列,只需证明an+1-an是一个与n无关的常数即可。
等差数列求解与证明的基本方法:
(1)学会运用函数与方程思想解题;
(2)抓住首项与公差是解决等差数列问题的关键;
(3)等差数列的通项公式、前n项和公式涉及五个量:a1,d,n,an,Sn,知道其中任意三个就可以列方程组求出另外两个(俗称“知三求二’).


