已知数列 $\{a_n\},\{b_n\},\{c_n\}$ 满足 $a_1=b_1=c_1=1,c_n=a_{n-1}-a_n,c_{n+1}=\frac{b_n}{b_{n+2}}c_n,n\in\mathbb{N}^{\ast}.$
【难度】
【出处】
2020年高考浙江卷
【标注】
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    数列
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    等比数列及其性质
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    等比数列的定义与通项
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    数列的通项公式
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    求数列通项的累加(乘)法
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    求数列通项的累加(乘)法
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    微积分初步
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    导数问题中的技巧
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    基本放缩
  1. 若 $\{b_n\}$ 为等比数列,公比 $q>0$,且 $b_1+b_2=6b_3$,求 $q$ 的值及数列 $\{a_n\}$ 的通项公式;
    标注
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      求数列通项的累加(乘)法
    答案
    $a_n=\frac{4^n-2}{3}$
    解析
    解:$\{b_n\}$ 是等比数列,所以 $b_2=b_1q,b_3=b_1q^2$
    $b_1+b_1q=6b_1q^2$,所以 $q=\frac{1}{2}$ 或 $-\frac{1}{2}$(舍)
    $c_{n+1}=\frac{b_n}{b_{n+2}}\cdot c_n=4c_n$
    所以 $\{c_n\}$ 是以 $1$ 为首项 $4$ 为公比的等比数列
    所以 $c_n=4^{n-1}$
    所以 $a_n-a_{n-1}=c_n=4^{n-1}$
    $\cdots$
    $a_2-a_1=4^1$
    累加 $a_n-a_1=4^1+\cdots+4^{n-1}=\frac{4(1-4^{n-1})}{1-4}$
    所以 $a_n=\frac{4^n-4}{3}+1(n\geqslant 2)$
    $=\frac{4^n-1}{3}$
    当 $n=1$ 符合上式,所以 $a_n=\frac{4^n-1}{3}$
  2. 若 $\{b_n\}$ 为等差数列,公差 $d>0$,证明:$c_1+c_2+c_3+\cdots+c_n<1+\frac{1}{d},n\in\mathbb{N}^{\ast}.$
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    答案
    解析
    解:$b_n=1+(n-1)d$
    因为 $b_{n+2}c_{n+1}=b_nc_n$,所以 $b_{n+1}b_{n+2}c_{n+1}=b_nb_{n+1}c_n$
    $=b_{n-1}b_nc_{n-1}=\cdots=b_1b_2c_1=1+d$
    所以 $c_{n+1}=\frac{1+d}{b_{n+1}b_{n+2}}$
    所以 $c_n=\frac{1+d}{b_nb_{n+1}}=(1+\frac{1}{d})(\frac{1}{b_n}-\frac{1}{b_{n+1}})$
    所以 $c_1+\cdots+c_n=(1+\frac{1}{d})(\frac{1}{b_1}-\frac{1}{b_2}+\cdots+\frac{1}{b_n}-\frac{1}{b_{n+1}})$
    $=(1+\frac{1}{d})(1-\frac{1}{b_{n+1}})<1+\frac{1}{d}$,得证
题目 问题1 答案1 解析1 备注1 问题2 答案2 解析2 备注2
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