题目内容

数列{an}的前n和为Sn,且满足an+Sn=1(n∈N*
(1)求数列{an}的通项公式;
(2)是否存在实数λ,使得数列{Sn+λn+
2n
}
为等差数列,若存在,求出λ的值,若不存在,说明理由;
(3)设bn=
1
2n+1(an+1)(an+1+1)
,求数列{bn}的前n项和Tn
考点:数列的求和,等比数列的通项公式,等差关系的确定
专题:等差数列与等比数列
分析:(1)只需要写出相邻的项对应的关系式,两式相减即可获得数列通项之间的关系,结合数列的特点即可获得解答.
(2)假设存在实数λ,使得数列{Sn+λn+
2n
}
为等差数列.Sn=1-
1
2n
,得到Sn+λn+
2n
=1+λn+
3λ-1
2n
,从而得到(1+λn+
3λ-1
2n
)-[1+λ(n-1)+
3λ-1
2n-1
]为常数,由此能求出λ.
(3)由an=
1
2n
,得到bn=
1
2n+1(an+1)(an+1+1)
=
1
2n+1
-
1
2n+1+1
,由此利用裂项求和法能求出数列{bn}的前n项和Tn
解答: 解:(1)∵数列{an}的前n和为Sn,且满足an+Sn=1(n∈N*),
∴a1+S1=2a1=1,解得a1=
1
2

当n≥2时,an=Sn-Sn-1=-an+an-1
an
an-1
=
1
2

∴{an}是首项为
1
2
,公比为
1
2
的等比数列,
∴an=
1
2n

(2)假设存在实数λ,使得数列{Sn+λn+
2n
}
为等差数列.
∵{an}是首项为
1
2
,公比为
1
2
的等比数列,
∴Sn=
1
2
(1-
1
2n
)
1-
1
2
=1-
1
2n

Sn+λn+
2n
=1-
1
2n
+λn+
2n
=1+λn+
3λ-1
2n

∵数列{Sn+λn+
2n
}
为等差数列,
∴(1+λn+
3λ-1
2n
)-[1+λ(n-1)+
3λ-1
2n-1
]
=λ+
3λ-1
2n-1
为常数,
3λ-1
2n-1
=0,解得λ=
1
3

(3)∵an=
1
2n

bn=
1
2n+1(an+1)(an+1+1)

=
1
2n+1(
1
2n
+1)(
1
2n+1
+1)

=
1
2n+1
1
1
2n
+1
1
1
2n+1
+1

=
2n
2n+1
1
2n+1+1

=
1
2n+1
-
1
2n+1+1

∴Tn=
1
3
-
1
5
+
1
5
-
1
9
+…+
1
2n+1
-
1
2n+1+1

=
1
3
-
1
2n+1+1
点评:本题考查数列的通项公式的求法,考查等差数列的性质的应用,考查数列的前n项和的求法,解题时要注意裂项求和法的合理运用.
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