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(2014•上海模拟)在等差数列{an}和等比数列{bn}中,a1=b1=2,a2=b2=2+b,Sn是{bn}前n项和.(1)若limn→∞Sn=3−b,求实数b的值;(2)是否存在正整数b,使得数列{bn}的所有项都在数列{an}中?若

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(2014•上海模拟)在等差数列{an}和等比数列{bn}中,a1=b1=2,a2=b2=2+b,Sn是{bn}前n项和.
(1)若
lim
n→∞
Sn=3−b,求实数b的值;
(2)是否存在正整数b,使得数列{bn}的所有项都在数列{an}中?若存在,求出所有的b,若不存在,说明理由;
(3)是否存在正实数b,使得数列{bn}中至少有三项在数列{an}中,但{bn}中的项不都在数列{an}中?若存在,求出一个可能的b的值,若不存在,请说明理由.
▼优质解答
答案和解析
(1)对等比数列{bn},公比q=
2+b
2
=1+
b
2

lim
n→∞
Sn有意义,
∴0<|q|<1,
∴-4<b<0.
又∵Sn=
2[1−(1+
b
2
)n]
1−(1+
b
2
)

lim
n→∞
Sn=
2
1−(1+
b
2
)
=3-b.
解方程
2
1−(1+
b
2
)
=3−b,
得b=4或-1.
因为-4<b<0,所以b=-1. 
(2)当b取偶数(b=2k,k∈N*)时,{bn}中所有项都是{an}中的项.
证:由题意:b1,b2均在数列{an}中,
当n≥3时,bn=2(
2+b
2
)n−1=2(k+1)n−1=2(
C
0
n−1
kn−1+
C
1
n−1
kn−2+…+
C
n−2
n−1
k1+
C
n−1
n−1
)
=2+2k[(
C
0
n−1
kn−2+
C
1
n−1
kn−3+…+
C
n−2
n−1
+1)−1]
∴{bn}的第n项是{an}中的第
C
0
n−1
kn−2+
C
1
n−1
kn−3+…+
C
n−2
n−1
+1项.
当b取奇数(b=2k+1,k∈N*)时,
∵bn不是整数,
∴数列{bn}的所有项都不在数列{an}中.
综上,所有的符合题意的b=2k(k∈N*).
(3)假设存在b满足题意,
∵b1,b2在{an}中,
∴{bn}中至少存在一项bm(m≥3)在{an}中,
另一项bt(t≠m)不在{an}中. 
由bm=ak2(1+
b
2
)m−1=2+(k−1)b,
不妨取m=4得2(1+
b
2
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