在数列{a n }中,对于任意n∈N * ,等式a 1 +2a 2 +2 2 a 3 +…+2 n-1 a n =(n•
1个回答

(Ⅰ)因为 a 1 +2 a 2 + 2 2 a 3 +…+ 2 n-1 a n =(n• 2 n - 2 n +1)b ,

所以 a 1 =( 2 1 - 2 1 +1)b , a 1 +2 a 2 =(2• 2 2 - 2 2 +1)b ,

解得a 1=b,a 2=2b.…(3分)

(Ⅱ)证明:当n≥2时,由 a 1 +2 a 2 + 2 2 a 3 +…+ 2 n-1 a n =(n• 2 n - 2 n +1)b ,①

得 a 1 +2 a 2 + 2 2 a 3 +…+ 2 n-2 a n-1 =[(n-1)• 2 n-1 - 2 n-1 +1]b ,②

将①,②两式相减,得 2 n-1 a n =(n• 2 n - 2 n +1)b-[(n-1)• 2 n-1 - 2 n-1 +1]b ,

化简,得a n=nb,其中n≥2.…(5分)

因为a 1=b,所以a n=nb,其中n∈N *.…(6分)

因为

2 a n

2 a n-1 = 2 a n - a n-1 = 2 b (n≥2) 为常数,

所以数列 { 2 a n } 为等比数列.…(8分)

(Ⅲ)由(Ⅱ),得 a 2 n = 2 n b ,…(9分)

所以

1

a 2 +

1

a 4 +

1

a 8 +…+

1

a 2 n =

1

2b +

1

4b +…+

1

2 n b =

1

b ×

1

2 (1-

1

2 n )

1-

1

2 =

1

b (1-

1

2 n ) ,…(11分)

又因为

1

a 1 =

1

b ,

所以不等式

1

a 2 +

1

a 4 +

1

a 8 +…+

1

a 2 n >

c

a 1 化简为

1

b (1-

1

2 n )>

c

b ,

当b>0时,考察不等式

1

b (1-

1

2 n )>

c

b 的解,

由题意,知不等式 1-

1

2 n >c 的解集为{n|n≥3,n∈N *},

因为函数 y=1-(

1

2 ) x 在R上单调递增,所以只要求 1-

1

2 3 >c 且 1-

1

2 2 ≤c 即可,

解得

3

4 ≤c<

7

8 ; …(13分)

当b<0时,考察不等式

1

b (1-

1

2 n )>

c

b 的解,

由题意,要求不等式 1-

1

2 n <c 的解集为{n|n≥3,n∈N *},

因为 1-

1

2 2 <1-

1

2 3 ,

所以如果n=3时不等式成立,那么n=2时不等式也成立,

这与题意不符,舍去.

所以b>0,

3

4 ≤c<

7

8 .…(14分)