Question

【題目】設(shè)數(shù)列{an}為等比數(shù)列，數(shù)列{bn}滿足bn=na1+（n﹣1）a2+…+2an﹣1+an ， n∈N* ， 已知b1=m， ，其中m≠0．
（1）求數(shù)列{an}的首項(xiàng)和公比；
（2）當(dāng)m=1時(shí)，求bn；
（3）設(shè)Sn為數(shù)列{an}的前n項(xiàng)和，若對(duì)于任意的正整數(shù)n，都有Sn∈[1，3]，求實(shí)數(shù)m的取值范圍．

Answer 1

【答案】
（1）解：由已知b1=a1，

所以a1=m

b2=2a1+a2，

所以 ，

解得 ，

所以數(shù)列{an}的公比 ．

（2）解：當(dāng)m=1時(shí)， ，

bn=na1+（n﹣1）a2++2an﹣1+an①，

②，

②﹣①得

所以 ，

（3）解：

因?yàn)? ，

所以，由Sn∈[1，3]得

，

注意到，當(dāng)n為奇數(shù)時(shí) ，

當(dāng)n為偶數(shù)時(shí) ，

所以 最大值為 ，最小值為 ．

對(duì)于任意的正整數(shù)n都有 ，

所以 ，2≤m≤3．

即所求實(shí)數(shù)m的取值范圍是{m|2≤m≤3}．

【解析】（1）由已知中數(shù)列{an}為等比數(shù)列，我們只要根據(jù)bn=na1+（n﹣1）a2+…+2an﹣1+an ， n∈N* ， 已知b1=m， ，求出a1 ， a2然后根據(jù)公比的定義，即可求出數(shù)列{an}的首項(xiàng)和公比．（2）當(dāng)m=1時(shí)，結(jié)合（1）的結(jié)論，我們不難給出數(shù)列{an}的通項(xiàng)公式，并由bn=na1+（n﹣1）a2+…+2an﹣1+an ， n∈N*給出bn的表達(dá)式，利用錯(cuò)位相消法，我們可以對(duì)其進(jìn)行化簡(jiǎn)，并求出bn；（3）由Sn為數(shù)列{an}的前n項(xiàng)和，及（1）的結(jié)論，我們可以給出Sn的表達(dá)式，再由Sn∈[1，3]，我們可以構(gòu)造一個(gè)關(guān)于m的不等式，解不等式，即可得到實(shí)數(shù)m的取值范圍．在解答過(guò)程中要注意對(duì)n的分類討論．
【考點(diǎn)精析】本題主要考查了等比數(shù)列的定義和數(shù)列的前n項(xiàng)和的相關(guān)知識(shí)點(diǎn)，需要掌握如果一個(gè)數(shù)列從第2項(xiàng)起，每一項(xiàng)與它的前一項(xiàng)的比等于同一個(gè)常數(shù)，那么這個(gè)數(shù)列就叫做等比數(shù)列；數(shù)列{an}的前n項(xiàng)和sn與通項(xiàng)an的關(guān)系才能正確解答此題．