19.已知函数f(x)=logkx(k为常数,k>0且k≠1),且数列{f(an)}是首项为4,公差为2的等差数列.
(1)求证:数列{an}是等比数列;
(2)若bn=an•f(an),当时,求数列{bn}的前n项和Sn;
(3)若cn=anlgan,问是否存在实数k,使得{cn}中的每一项恒小于它后面的项?若存在,求出k的范围;若不存在,说明理由.
见解析。
(1)证明:由题意f(an)=4+(n﹣1)×2=2n+2,即logkan=2n+2,
∴an=k2n+2∴.
∵常数k>0且k≠1,∴k2为非零常数,
∴数列{an}是以k4为首项,k2为公比的等比数列.
(2)解:由(1)知,bn=anf(an)=k2n+2•(2n+2),
当时,bn=(2n+2)•2n+1=(n+1)•2n+2.
∴Sn=2•23+3•24+4•25+…+(n+1)•2n+2,①2Sn=2•24+3•25+…+n•2n+2+(n+1)•2n+3.②
②﹣①,得Sn=﹣2•23﹣2