在数列{a n }中,对于任意n∈N * ,等式a 1 +2a 2 +2 2 a 3 +…+2 n-1 a n =(n•

1个回答

  • (Ⅰ)因为 a 1 +2 a 2 + 2 2 a 3 +…+ 2 n-1 a n =(n• 2 n - 2 n +1)b ,

    所以 a 1 =( 2 1 - 2 1 +1)b , a 1 +2 a 2 =(2• 2 2 - 2 2 +1)b ,

    解得a 1=b,a 2=2b.…(3分)

    (Ⅱ)证明:当n≥2时,由 a 1 +2 a 2 + 2 2 a 3 +…+ 2 n-1 a n =(n• 2 n - 2 n +1)b ,①

    得 a 1 +2 a 2 + 2 2 a 3 +…+ 2 n-2 a n-1 =[(n-1)• 2 n-1 - 2 n-1 +1]b ,②

    将①,②两式相减,得 2 n-1 a n =(n• 2 n - 2 n +1)b-[(n-1)• 2 n-1 - 2 n-1 +1]b ,

    化简,得a n=nb,其中n≥2.…(5分)

    因为a 1=b,所以a n=nb,其中n∈N *.…(6分)

    因为

    2 a n

    2 a n-1 = 2 a n - a n-1 = 2 b (n≥2) 为常数,

    所以数列 { 2 a n } 为等比数列.…(8分)

    (Ⅲ)由(Ⅱ),得 a 2 n = 2 n b ,…(9分)

    所以

    1

    a 2 +

    1

    a 4 +

    1

    a 8 +…+

    1

    a 2 n =

    1

    2b +

    1

    4b +…+

    1

    2 n b =

    1

    b ×

    1

    2 (1-

    1

    2 n )

    1-

    1

    2 =

    1

    b (1-

    1

    2 n ) ,…(11分)

    又因为

    1

    a 1 =

    1

    b ,

    所以不等式

    1

    a 2 +

    1

    a 4 +

    1

    a 8 +…+

    1

    a 2 n >

    c

    a 1 化简为

    1

    b (1-

    1

    2 n )>

    c

    b ,

    当b>0时,考察不等式

    1

    b (1-

    1

    2 n )>

    c

    b 的解,

    由题意,知不等式 1-

    1

    2 n >c 的解集为{n|n≥3,n∈N *},

    因为函数 y=1-(

    1

    2 ) x 在R上单调递增,所以只要求 1-

    1

    2 3 >c 且 1-

    1

    2 2 ≤c 即可,

    解得

    3

    4 ≤c<

    7

    8 ; …(13分)

    当b<0时,考察不等式

    1

    b (1-

    1

    2 n )>

    c

    b 的解,

    由题意,要求不等式 1-

    1

    2 n <c 的解集为{n|n≥3,n∈N *},

    因为 1-

    1

    2 2 <1-

    1

    2 3 ,

    所以如果n=3时不等式成立,那么n=2时不等式也成立,

    这与题意不符,舍去.

    所以b>0,

    3

    4 ≤c<

    7

    8 .…(14分)