≥0时,有[an+1,bn+1]=[an,
];当
<0时,有[an+1,bn+1]=[
,bn].(1)求证数列{bn-an}是等比数列;
(2)若a1=-1,b1=2,求证a2n=-2b2n(n∈N*);
(3)是否存在a1,b1,使得数列{an}为常数数列?请说明理由.在线课程解:(1)当
≥0时,bn+1-an+1=
-an=
;当
<0,bn+1-an+1=bn-
=
.所以,总有bn+1-an+1=
(bn-an),又b1>0,a1<0,可得b1-a1>0,
所以数列{bn-an}是等比数列.(4分)
(2)①由a1=-1,b1=2,可得
,故有
,∴
,a2=a1=-1,从而a2=-2b2,故当n=1时,a2n=-2b2n成立.(6分)
②假设当n=k时,a2n=-2b2n成立,即a2k=-2b2k,
由b2k-a2k=3b2k>0,可得b2k>0,
,故有
,∴
,(9分)
,故有

∴
,
,故a2(k+1)=-2b2(k+1)
∴当n=k+1时,a2n=-2b2n成立.
综合①②可得对一切正整数n,都有a2n=-2b2n.(12分)
(3)假设存在a1,b1,使得数列{an}为常数数列,
由(1)可得bn-an=(b1-a1)(
)n-1,又an=a1,故bn=a1+(b1-a1)(
)n-1,(14分)由an+1=an恒成立,可知
≥0,即a1+(b1-a1)(
)n≥0恒成立,即2n≤
对任意的正整数n恒成立,(16分)又
是正数,故n≤
对任意的正整数n恒成立,因为
是常数,故n≤
不可能对任意正整数n恒成立.故不存在a1,b1,使得数列{an}为常数数列.(18分)
分析:(1)要证数列{bn-an}是等比数列,只需证明
由已知
≥0,可得bn+1-an+1=
-an=
;
<0,bn+1-an+1=bn-
=
,总有bn+1-an+1=
(bn-an),从而可得数列{bn-an}是等比数列(2)利用数学归纳法:①由a1=-1,b1=2,可得
,故有
,则有
,a2=a1=-1,从而a2=-2b2,可得n=1时,a2n=-2b2n成立.②假设当n=k时,a2n=-2b2n成立,即a2k=-2b2k,证明n=k+1时命题成立
(3)假设存在a1,b1,使得数列{an}为常数数列,结合(1)可得bn-an=(b1-a1)(
)n-1,由假设可得an=a1,故bn=a1+(b1-a1)(
)n-1由an+1=an恒成立,可知
≥0,即a1+(b1-a1)(
)n≥0恒成立,即2n≤
?n≤
对任意的正整数n恒成立,求解此时的n的值是否存在点评:(1)要证明数列{an}是等比数列,利用定义法只需证明

(2)利用数学归纳法证明与数列有关的命题是数列部分难度较大的试题,需要考试有一定的逻辑推理能力.