在两个各项均为正数的数列an、bn中，已知an、bn2、an+1成等差数列，并且bn2、an+1、bn+12成等比数列．证明：数列bn是等差数

题文

在两个各项均为正数的数列a_n、b_n（n∈N^*）中，已知a_n、b_n²、a_n+1成等差数列，并且b_n²、a_n+1、b_n+1²成等比数列．
（Ⅰ）证明：数列b_n是等差数列；
（Ⅱ）若a₁=2，a₂=6，设cn=(an-n2)•qbn（q＞0为常数），求数列c_n的前n项和S_n 题型：未知 难度：其他题型

答案

（I）由题意知2bn2=an+an+1an+12=bn2•bn+12，
又∵数列a_n、b_n各项都是正数，∴a_n+1=b_nb_n+1，则a_n=b_n-1b_n
代入2b_n²=a_n+a_n+1，得2b_n²=b_n-1b_n+b_nb_n+1
即2b_n=b_n-1+b_n+1，所以数列b_n是等差数列．
（II）∵a₁=2，a₂=6，又2b_n²=a_n+a_n+1，得2b₁²=a₁+a₂=8，解得b₁=2
又∵a₂=b₁b₂=6∴b₂=3，由（I）知数列b_n是等差数列，则公差d=b₂-b₁=1
∴b_n=b₁+（n-1）d=2+n-1=n+1，
又a_n=b_n-1b_n，得a_n=n（n+1）=n²+n，
∴cn=(an-n2)•qbn=nqn+1，
则当q=1时，c_n=n，此时Sn=n(n+1)2；
当q≠1时，S_n=c₁+c₂++c_n=1×q²+2×q³++nqⁿ⁺¹，①
所以qS_n=qc₁+qc₂++qc_n=1×q³+2×q⁴++nqⁿ⁺²②
由①-②，得(1-q)Sn=q2+q3+qn+1-nqn+2=q2(1-qn)1-q-nqn+2，
即Sn=q2(1-qn)(1-q)2-nqn+21-q
综上可知，Sn=n(n+1)2，(q=1)q2(1-qn)(1-q)2-nqn+21-q，(q≠1)

解析

2bn2=an+an+1an+12=bn2•bn+12

考点

据考高分专家说，试题“在两个各项均为正数的数列an、bn（n∈.....”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a_n+1-a_n=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a_m＝a_n+(m-n)d；
（4）若s，t，p，q∈N*，且s+t=p+q，则a_s+a_t=a_p+a_q，其中a_s，a_t，a_p，a_q是数列中的项，特别地，当s+t=2p时，有a_s+a_t=2a_p；
（5）若数列｛a_n｝，｛b_n｝均是等差数列，则数列｛ma_n+kb_n｝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a_n+1-a_n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，a_n，S_n，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’)．