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已知数列{an}是首项a1>0,q>-1且q≠0的等比数列,设数列{bn}的通项bn=an+1-kan+2(n∈N),数

来源:学生作业帮 编辑:搜搜做题作业网作业帮 分类:数学作业 时间:2024/06/28 17:57:30
已知数列{an}是首项a1>0,q>-1且q≠0的等比数列,设数列{bn}的通项bn=an+1-kan+2(n∈N),数列{an}、{bn}的前n项和分别为Sn,Tn.如果Tn>kSn对一切自然数n都成立,求实数k的取值范围.
已知数列{an}是首项a1>0,q>-1且q≠0的等比数列,设数列{bn}的通项bn=an+1-kan+2(n∈N),数
因为{an}是首项a1>0,公比q>-1且q≠0的等比数列,故
an+1=an•q,an+2=an•q2
所以bn=an+1-kan+2=an(q-k•q2).
Tn=b1+b2+…+bn=(a1+a2+…+an)(q-k•q2)=Sn(q-kq2).
依题意,由Tn>kSn,得Sn(q-kq2)>kSn,①对一切自然数n都成立.
当q>0时,由a1>0,知an>0,所以Sn>0;
当-1<q<0时,因为a1>0,1-q>0,1-qn>0,所以Sn=
a1(1-qn)
1-q>0
综合上面两种情况,当q>-1且q≠0时,Sn>0总成立.
由①式可得q-kq2>k②,即k<
q
1+q2,
因为-1<q<0,所以-
1
2≤
q
1+q2<0,所以k<-
1
2;
故实数k的取值范围k<-
1
2.