题目内容

设数列a1,a2,…,an,…的前n项的和Sn与an的关系是Sn=-ban+1-
1
(1+b)n
,其中b是与n无关的常数,且b≠-1.
(1)求an和an-1的关系式;
(2)写出用n和b表示an的表达式;
(3)当0<b<1时,求极限
lim
n→∞
Sn
分析:(1)由Sn和an的关系式an=
S1      (n=1)
Sn-Sn-1(n≥2)
,求出数列的递推公式.
(2)把(1)的结果逐层代入观察其特点,归纳推理出an的式子.
(3)根据题意把an代入所给的式子进行整理,利用b的范围求出极限.
解答:解:(1)an=Sn-Sn-1=-b(an-an-1)-
1
(1+b)n
+
1
(1+b)n-1

=-b(an-an-1)+
b
(1+b)n
(n≥2)

解得an=
b
1+b
an-1+
b
(1+b)n+1
(n≥2)
…①
(2)∵a1=S1=-ba1+1-
1
1+b

a1=
b
(1+b)2
.…②
由①得
an=
b
1+b
[
b
1+b
an-2+
b
(1+b)n
]+
b
(1+b)n+1

=(
b
1+b
)2an-2+
b+b2
(1+b)n+1

=(
b
1+b
)2[
b
1+b
an-3+
b
(1+b)n-1
]+
b+b2
(1+b)n+1

=(
b
1+b
)3an-3+
b+b2+b3
(1+b)n+1

由此推得an=(
b
1+b
)n-1a1+
b+b2++bn-1
(1+b)n+1
…③
将②代入③得an=
b+b2++bn
(1+b)n+1

an=
b-bn+1
(1-b)(1+b)n+1
,b≠1
n
2n+1
,b=1

(3)Sn=
(-b)(b-bn+1)
1-b
•(
1
1+b
)n+1+1-(
1
1+b
)n,(b≠1)

0<b<1时,
lim
n→∞
bn=0,
lim
n→∞
(
1
1+b
)n=0

∴当0<b<1时,
lim
n→∞
Sn=1
点评:本题利用an=
S1      (n=1)
Sn-Sn-1(n≥2)
,求出数列的递推公式;再求通项公式时利用了归纳推理写出即可,题中没要求证明这就降低难度,第三小题利用前两题中的结果及b的范围求出.
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