解题思路:(Ⅰ)由题设可知,
b
n
=4×(
1
2
)
n−1
=(
1
2
)
n−3
,由此能够推出
a
n
=
n
2
−7n+14
2
.
(Ⅱ)设
c
n
=
a
n
−
b
n
=
n
2
−7n+14
2
−(
1
2
)
n−3
,由题设条件知
c
n+1
−
c
n
=(n−3)+(
1
2
)
n−2
,由此入手能够推导出存在k=5,使得
a
k
−
b
k
∈(
1
2
,3]
.
(Ⅰ)由题设可知,bn=4×(
1
2)n−1=(
1
2)n−3,
∵a2-a1=-2,a3-a2=-1,
∴an+1-an=-2+(n-1)×1=n-3,
∴an=a1+(a2-a1)+(a3-a2)++(an-an-1)=4+(−2)+(−1)++(n−4)=4+
(n−1)(n−6)
2,
∴an=
n2−7n+14
2.
(Ⅱ)设cn=an−bn=
n2−7n+14
2−(
1
2)n−3,
显然,n=1,2,3时,cn=0,
又cn+1−cn=(n−3)+(
1
2)n−2,
∴当n=3时,c4−c3=
1
2,∴a4−b4=
1
2,
当n=4时,c5−c4=
5
4,∴a5−b5=
7
4,
当n=5时,c6−c5=
17
8,∴a6−b6=
31
8>3,
当n≥6时,cn+1−cn=(n−3)+(
1
2)n−2>3恒成立,
∴cn+1=an+1-bn+1>3+cn>3恒成立,
∴存在k=5,使得ak−bk∈(
1
2,3].
点评:
本题考点: 数列的应用;等差数列的性质.
考点点评: 本题考查数列的性质和应用,解题时要认真审题,仔细解答.