题目内容
【题目】已知数列{an}的前n项和为Sn , 且Sn+an=4,n∈N*
(1)求数列{an}的通项公式;
(2)已知cn=2n+3(n∈N*),记dn=cn+logCan(C>0,C≠1),是否存在这样的常数C,使得数列{dn}是常数列,若存在,求出C的值;若不存在,请说明理由.
(3)若数列{bn},对于任意的正整数n,均有 成立,求证:数列{bn}是等差数列.
【答案】
(1)解:∵Sn+an=4,n∈N*.∴当n≥2时,Sn﹣1+an﹣1=4,
∴an+an﹣an﹣1=0,即an= an﹣1.
当n=1时,2a1=4,解得a1=2.
∴数列{an}是等比数列,an=2( )n﹣1=22﹣n
(2)解:dn=cn+logCan=2n+3+logC22﹣n=2n+3+(2﹣n)logC2=(2﹣logC2)n+3+2logC2,
假设存在这样的常数C,使得数列{dn}是常数列,
则2﹣logC2=0,解得C= .
∴存在这样的常数C= ,使得数列{dn}是常数列,dn=3+2
=7
(3)解:证明:∵对于任意的正整数n,均有b1an+b2an﹣1+b3an﹣2+…+bna1=( )n﹣
成立(*),
∴b1an+1+b2an+…+bna2+bn+1a1=( )n+1﹣
.①
(*)两边同乘以 可得:b1an+1+b2an+…+bna2=(
)n+1﹣
.②.
①﹣②可得bn+1a1= ﹣
=
,
∴bn+1= ,
∴bn= ,(n≥3).
又2b1= ﹣
,解得b1=﹣
.
b1a2+b2a1= ﹣
,
∴﹣ ×1+b2×2=﹣
,解得b2=﹣
.
当n=1,2时,bn= ,也适合.
∴bn= ,(n∈N*)是等差数列
【解析】(1)利用“当n=1时,a1=S1;当n≥2时,an=Sn﹣Sn﹣1”即可得出;(2)dn=cn+logCan=2n+3+logC22﹣n=(2﹣logC2)n+3+2logC2,假设存在这样的常数C,使得数列{dn}是常数列,则2﹣logC2=0,解得C即可;(3)由于对于任意的正整数n,均有b1an+b2an﹣1+b3an﹣2+…+bna1=( )n﹣
成立(*),b1an+1+b2an+…+bna2+bn+1a1=(
)n+1﹣
.(*)两边同乘以
可得:b1an+1+b2an+…+bna2=(
)n+1﹣
.两式相减可得可得bn+1=
,即bn=
,(n≥3).n=1,2也成立,即可证明.
【考点精析】根据题目的已知条件,利用数列的前n项和的相关知识可以得到问题的答案,需要掌握数列{an}的前n项和sn与通项an的关系.
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