题目内容

已知f(x)=(
x
+
2
2(x≥0),又数列{an}(an>0)中,a1=2,这个数列的前n项和的公式Sn(n∈N*)对所有大于1的自然数n都有Sn=f(Sn-1).
(1)求数列{an}的通项公式;
(2)若bn=
an+12+an2
2an+1an
(n∈N*),求证
lim
n→∞
(b1+b2+…+bn-n)=1.
分析:(1)由于已知条件给出的是Sn与Sn-1的函数关系,而要求的是an的通项公式,故关键是确定Sn.知道Sn后,能够导出数列{an}的通项公式.
(2)由bn=
an+12+an2
2an+1an
=1+
1
2n-1
-
1
2n+1
,知b1+b2+b3++bn-n=1-
1
2n+1
.从而能够导出
lim
n→∞
(b1+b2+…+bn-n)=1.
解答:解:(1)∵f(x)=(
x
+
2
2
∴Sn=(
Sn-1
+
2
2
Sn
-
Sn-1
=
2
.又
a1
=
2

故有
Sn
=
2
+(n-1)
2
=n
2

即Sn=2n2(n∈N*).
当n≥2时,an=Sn-Sn-1=2n2-2(n-1)2=4n-2;
当n=1时,a1=2,适合an=4n-2.
因此,an=4n-2(n∈N*).
(2)∵bn=
an+12+an2
2an+1an
=1+
1
2n-1
-
1
2n+1

∴b1+b2+b3++bn-n=1-
1
2n+1

从而
lim
n→∞
(b1+b2++bn-n)=
lim
n→∞
(1-
1
2n+1
)=1.
点评:本题考查数列的极限及其应用,解题时要注意数列的性质的灵活运用.
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