Question

已知各项均为正数的数列{a_n}满足a_n+1²-a_n+1a_n-2a_n²=0（n∈N^*）且a₃+2是a₂、a₄的等差中项．
（1）求数列{a_n}的通项公式a_n．
（2）若bn=anlog

1

2

an，求证：{b_n}的前n项和S_n≤-2．

Answer 1

分析：（1）根据数列是一个各项均为正数的数列{a_n}满足a_n+1²-a_n+1a_n-2a_n²=0，把这个式子分解，变为两个因式乘积的形式，（a_n+1+a_n）（a_n+1-2a_n）=0，注意数列是一个正项数列，得到a_n+1-2a_n=0，得到数列是一个等比数列，写出通项．
（2）本题构造了一个新数列，要求新数列的和，注意观察数列是有一个等差数列和一个等比数列乘积组成，需要用错位相减来求和，求出S_n即可比较与-2的大小关系．

解答：解：（1）∵a_n+1²-a_n+1a_n-2a_n²=0，∴（a_n+1+a_n）（a_n+1-2a_n）=0，
∵数列{a_n}的各项均为正数，
∴a_n+1+a_n＞0，
∴a_n+1-2a_n=0，
即a_n+1=2a_n，所以数列{a_n}是以2为公比的等比数列．
∵a₃+2是a₂，a₄的等差中项，
∴a₂+a₄=2a₃+4，
∴2a₁+8a₁=8a₁+4，
∴a₁=2，
∴数列{a_n}的通项公式a_n=2ⁿ．
（2）由（1）及b_n=anlog

1

2

an得，b_n=-n•2ⁿ，
∵S_n=b₁+b₂++b_n，
∴S_n=-2-2•2²-3•2³-4•2⁴--n•2ⁿ①
∴2S_n=-2²-2•2³-3•2⁴-4•2⁵--（n-1）•2ⁿ-n•2ⁿ⁺¹②
①-②得，S_n=2+2²+2³+2⁴+2⁵++2ⁿ-n•2ⁿ⁺¹
=

2(1-2n)

1-2

-n•2n+1=(1-n)•2n+1-2≤-2
∴{b_n}的前n项和S_n≤-2．

点评：本题主要考查了数量的递推关系，数列是高中数学的重要内容，又是学习高等数学的基础，所以在高考中占有重要的地位．高考对本章的考查比较全面，等差数列，等比数列的考查每年都不会遗漏，属于中档题．