设数列{an}的各项均为正实数,bn=log2an,若数列{bn}满足b2=0,bn+1=bn+log2p,其中p为正常数,且p≠1.(1)求数列{an}的通项公式;(2)是否存在正整数M,使得当n>

设数列{an}的各项均为正实数,bn=log2an,若数列{bn}满足b2=0,bn+1=bn+log2p,其中p为正常数,且p≠1.(1)求数列{an}的通项公式;(2)是否存在正整数M,使得当n>

问题描述:

设数列{an}的各项均为正实数,bn=log2an,若数列{bn}满足b2=0,bn+1=bn+log2p,其中p为正常数,且p≠1.
(1)求数列{an}的通项公式;
(2)是否存在正整数M,使得当n>M时,a1•a4•a7•…•a3n-2>a16恒成立?若存在,求出使结论成立的p的取值范围和相应的M的最小值;若不存在,请说明理由;
(3)若p=2,设数列{cn}对任意的n∈N*,都有c1bn+c2bn-1+c3bn-2+…+cnb1=-2n成立,问数列{cn}是不是等比数列?若是,请求出其通项公式;若不是,请说明理由.

最佳答案:

(1)∵bn+1=bn+log2p,∴bn+1-bn=log2p,
∴{bn}是以log2p为公差的等差数列,
又b2=0,∴bn=b2+(n-2)log2p=log2pn−2,
故由bn=log2an,得an=2bn=2log2pn−2=pn-2;
(2)∵an=pn−2,∴a1•a4•a7•…•a3n-2=p-1•p2•p5…p3n-4
=p-1+2+5+…+(3n-4)=p

n(3n−5)
2

又a16=p14,∴p
n(3n−5)
2
>p14,
(i)当0<p<1时,
n(3n−5)
2
<14,解得-
7
3
<n<4,不符合题意;
(ii)当p>1时,
n(3n−5)
2
>14,解得n>4或n<-
7
3

综上所述,当p>1时,存在正整数M使得a1•a4•a7•…•a3n-2>a16恒成立,且M的最小值为4;
(3)∵p=2,由(1)得bn=n-2,
∴c1(n-2)+c2(n-3)+c3(n-4)+…+cn(-1)=-2n①,
则c1(n-1)+c2(n-2)+c3(n-3)+…+cn+1(-1)=-2(n+1)②,
由②-①,得c1+c2+c3+…+cn-cn+1=-2③,
∴c1+c2+…+cn+cn+1-cn+2=-2④,
再由④-③,得2cn+1=cn+2,即
cn+2
cn+1
=2(n∈N*),
∴数列{cn}一定是等比数列,且公比为2,c1=2,∴cn=2n.
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