(2013•紅橋區(qū)二模)已知等比數(shù)列{an}的公比q≠1,a1=3,且3a2、2a3、a4成等差數(shù)列.
(1)求數(shù)列{an}的通項(xiàng)公式;
(2)設(shè)bn=21og3an,求證:數(shù)列{bn}成等差數(shù)列;
(3)是否存在非零整數(shù)λ,使不等式λ(1-
1
b1
)(1-
1
b2
)
(1-
1
bn
)(-1)n=1
1
bn+1
.對(duì)一切,n∈N*都成立?若存在,求出λ的值;若不存在,說明理由.
分析:(1)直接由3a2、2a3、a4成等差數(shù)列列式求出公比q的值,則數(shù)列{an}的通項(xiàng)公式可求;
(2)把數(shù)列{an}的通項(xiàng)公式代入bn=21og3an整理即可得到結(jié)論;
(3)令cn=
1
(1-
1
b1
)(1-
1
b2
)…(1-
1
bn
)
bn+1
,則不等式等價(jià)于(-1)n+1λ<cn,作比后得到數(shù)列{cn}的單調(diào)性,分n的奇偶性求出數(shù)列{cn}的最小值,從而得到結(jié)論.
解答:解:(1)由3a2,2a3,a4 成等差數(shù)列,
所以4a3=a4+3a2,即4a1q2=a1q3+3a1q.∵a1≠0,q≠0,
∴q2-4q+3=0,即(q-1)(q-3)=0.
∵q≠1,∴q=3,
由a1=3,得an=a1qn-1=3n;
(2)∵an=3n,∴bn=2log33n=2n
得bn-bn-1=2.
∴{bn}是首項(xiàng)為9,公差為2的等差數(shù)列;
(3)由bn=2n,
設(shè)cn=
1
(1-
1
b1
)(1-
1
b2
)…(1-
1
bn
)
bn+1
,則不等式等價(jià)于(-1)n+1λ<cn
cn+1
cn
=
bn+1
(1-
1
bn+1
)
bn+1+1
=
2n+1
(1-
1
2n+2
)
2n+3
=
2n+2
(2n+1)(2n+3)
=
4n2+8n+4
4n2+8n+3
>1

∵cn>0,∴cn+1>cn,數(shù)列{cn}單調(diào)遞增.
假設(shè)存在這樣的實(shí)數(shù)λ,使的不等式(-1)n+1λ<cn對(duì)一切n∈N*都成立,則
①當(dāng)n為奇數(shù)時(shí),得λ<(cn)min=c1=
2
3
3

當(dāng)n為偶數(shù)時(shí),得-λ<(cn)min=c2=
8
5
15
,即λ>-
8
5
15

綜上,λ∈(-
8
5
15
2
3
3
)
,由λ是非零整數(shù),知存在λ=±1滿足條件.
點(diǎn)評(píng):本題考查了等差數(shù)列和等比數(shù)列的通項(xiàng)公式,考查了數(shù)列的函數(shù)特性,考查了數(shù)學(xué)轉(zhuǎn)化思想方法和分類討論的數(shù)學(xué)思想方法,是中檔題.
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