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给定数列an,a1=4,a(n+1)=3an-4(n-1)

来源:学生作业帮 编辑:作业帮 分类:数学作业 时间:2024/05/25 02:44:46
给定数列an,a1=4,a(n+1)=3an-4(n-1)
(1)是否存在等差数列xn和等比数列yn,使得an=xn+yn?
并证明
(2)设bn=[(3的n次方)+1]/an乘以a(n+1)
求证:b1+b2+.+bn
(2*y1+3d-12)+(4-2d)n-y1*(3-q)*q^(n-1)=0
上式对于任意n均成立,所以有
2*y1+3d-12=0
(1)设xn=x1+(n-1)d,yn=y1*q^(n-1)
则x1+y1=a1=4,
x(n+1)+y(n+1)=3xn+3yn-4n+4.
即x1+nd+y1*q^n=3x1+3d*(n-1)+3y1*q^(n-1)-4n+4
代入x1=4-y1,整理得
(2*y1+3d-12)+(4-2d)n-y1*(3-q)*q^(n-1)=0
上式对于任意n均成立,所以有
2*y1+3d-12=0
4-2d=0
y1*(3-q)=0
解得 d=2,y1=3,x1=1,q=3.
所以存在等差数列xn和等比数列yn,分别为
xn=2n-1,yn=3^n.
代入原式验证:
an=2n-1+3^n
左边=a(n+1)=2n+1+3^(n+1);
右边=3an-4(n-1)=6n-3+3^(n+1)-4n+4=2n+1+3^(n+1).
左边=右边.
证毕.
(2)an=2n-1+3^n
a(n+1)=2n+1+3^(n+1)
1/an-1/a(n+1)=(2+2*3^n)/[an*a(n+1)]=2bn
所以bn=[1/an-1/a(n+1)]/2
原式左边=[1/a1-1/a2+1/a2-1/a3+…+1/an-1/a(n+1)]/2
=[1/a1-1/a(n+1)]/2