将数列{an}中的所有项按每一行比上一行多两项的规则排成如下数表:
a1
a2a3a4
a5a6a7a8a9
…
已知表中的第一列数a1,a2,a5,…构成一个等差数列,记为{bn},且b2=4,b5=10.表中每一行正中间一个数a1,a3,a7,…构成数列{cn},其前n项和为Sn.
(1)求数列{bn}的通项公式;
(2)若上表中,从第二行起,每一行中的数按从左到右的顺序均构成等比数列,公比为同一个正数,且a13=1.①求Sn;②记M={n|(n+1)cn≥λ,n∈N*},若集合M的元素个数为3,求实数λ的取值范围.
【答案】
分析:(1)设{b
n}的公差为d,则

,由此能求出数列{b
n}的通项公式.
(2)①设每一行组成的等比数列的公比为q,由于前n行共有1+3+5+…+(2n-1)=n
2个数,且3
2<13<4
2,解得

,

,所以

,由错位相减法能够求得

.
②由

,知不等式(n+1)c
n≥λ,可化为

,设

,解得

,由此能够推导出λ的取值范围.
解答:解:(1)设{b
n}的公差为d,
则

,解得

,∴b
n=2n.
(2)①设每一行组成的等比数列的公比为q,
由于前n行共有1+3+5+…+(2n-1)=n
2个数,且3
2<13<4
2,
∴a
10=b
4=8,
∴a
13=a
10q
3=8q
2,
又a
13=1,解得

,
∴

,
∴

,

,
∴

=4-

解得

.
②由①知,

,不等式(n+1)c
n≥λ,可化为

,
设

,解得

,
∴n≥3时,f(n+1)<f(n).
∵集合M的元素个数是3,
∴λ的取值范围是(4,5].
点评:本题考查数列的通项公式的求法、前n项和的计算和等比数列性质的应用,解题时要注意方程思想和错位相减求和法的合理运用,注意合理地进行等价转化.