已知定义在R上的函数f(x)和数列{an}满足下列条件:an=f(an-1)(n=2,3,4,…),f(an)−f(an−1)=an−an−12(n=2,3,4,…),若a1=30,a2=60,令bn=an+1-an(n∈N+).(I)证明数列{bn}是等比数列,并求数列{bn}的通项公式;(II)设cn=log2bn,Sn=c1+c2+c3+…+cn,求使Sn取最大值时的n值.
已知定义在R上的函数f(x)和数列{an}满足下列条件:an=f(an-1)(n=2,3,4,…),f(an)−f(an−1)=
(n=2,3,4,…),若a1=30,a2=60,令bn=an+1-an(n∈N+).
an−an−1
2
(I)证明数列{bn}是等比数列,并求数列{bn}的通项公式;
(II)设cn=log2bn,Sn=c1+c2+c3+…+cn,求使Sn取最大值时的n值.
(I)∵bn=an+1-an,∴bn+1=an+2-an+1,
∴
=bn+1 bn
=
an+2−an+1
an+1−an
=f(an+1)−f(an)
an+1−an
=
an+1−an
2
an+1−an
1 2
∴数列{bn}是等比数列,
∵b1=a2-a1=30∴bn=15•(
)n−2.1 2
(II)cn=log215+2-n,
∵cn+1-cn=-1,
∴数列{cn}是递减的等差数列,
令cn>0得n<2+log215,∵log215∈(3,4),
∴2+log215∈(5,6)
∴数列{cn}的前5项都是正的,第6项开始全部是负的,
∴n=5时,Sn取最大值.
答案解析:(1)根据bn=an+1-an,进而表示出bn+1=,求得
为定值,判断数列{bn}是等比数列,公比为bn+1 bn
,通过b1=a2-a1求得数列的首项,进而根据等比数列的通项公式求得数列{bn}的通项公式.1 2
(2)把(1)求得的bn代入cn,进而可求得cn+1-cn结果为定值,且小于0可判断出数列{cn}是递减的等差数列,令cn>0得n<2+log215,求得数列{cn}的前5项都是正的,第6项开始全部是负的,进而可判断n=5时,Sn取最大值.
考试点:等比关系的确定;等比数列的通项公式;数列的求和.
知识点:本题主要考查了等比关系的确定和等比数列的通项公式.涉及了数列和不等式问题的综合考查.