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17.已知{an}是等比数列,a1=2,a3=18;{bn}是等差数列,b1=2,b1+b2+b3+b4=a1+a2+a3>20.

 

(Ⅰ)求数列{bn}的通项公式;

(Ⅱ)求数列{bn}的前n项和Sn的公式;

(Ⅲ)设

   Pn=b1+b4+b7+…+b3n-2

   Qn=b10+b12+b14+…+b2n+8

   其中n=1,2,…,试比较Pn与Qn的大小,并证明你的结论.

答案

17.本小题主要考查等差数列、等比数列等基本知识,考查逻辑思维能力,分析问题和解决问题的能力.

解:(Ⅰ)设{an}的公比为q,由a3a1q2

q2

=9,q=±3.

q=-3时,a1+a2+a3=2-6+18=14<20,这与a1+a2+a3>20矛盾,故舍去;

q=3时,a1a2+a3=2+6+18=26>20,故符合题意.

设数列{bn}的公差为d,由b1+b2+b3+b4=26得

4b1

=26,

b1=2,解得d=3,

所以bn=3n-1.

(Ⅱ)Sn=

.

(Ⅲ)b1b4b7,…,b3n-2组成以3d为公差的等差数列,所以

Pnnb1+

·3d=

b10b12b14,…,b2n+8组成以2d为公差的等差数列,b10=29,

所以Qn=nb10+

·2d=3n2+26n

PnQn=(

)-(3n2+26n)=nn-19),

所以,对于正整数n,当n≥20时,Pn>Qn;当n=19时,PnQn;当n≤18时,PnQn .


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