题目内容
(2012•虹口区一模)已知Sn是数列{an}的前n项和,2Sn=Sn-1-(
)n-1+2(n≥2,n∈N*),且a1=
.
(1)求a2的值,并写出an和an+1的关系式;
(2)求数列{an}的通项公式及Sn的表达式;
(3)我们可以证明:若数列{bn}有上界(即存在常数A,使得bn<A对一切n∈N*恒成立)且单调递增;或数列{bn}有下界(即存在常数B,使得bn>B对一切n∈N*恒成立)且单调递减,则
bn存在.直接利用上述结论,证明:
Sn存在.
| 1 |
| 2 |
| 1 |
| 2 |
(1)求a2的值,并写出an和an+1的关系式;
(2)求数列{an}的通项公式及Sn的表达式;
(3)我们可以证明:若数列{bn}有上界(即存在常数A,使得bn<A对一切n∈N*恒成立)且单调递增;或数列{bn}有下界(即存在常数B,使得bn>B对一切n∈N*恒成立)且单调递减,则
| lim |
| n→∞ |
| lim |
| n→∞ |
分析:(1)由2Sn=Sn-1-(
)n-1+2,且a1=
,令n=2可求a2,利用an+1=Sn+1-Sn可求出an和an+1的关系式
(2)由(1)可构造得{2nan}是首项为1,公差为1的等差数列,可先求2nan,进而可求an,sn
(3)由Sn+1-Sn的差的符号可判断单调性,结合单调性可判断其的上界,可证
| 1 |
| 2 |
| 1 |
| 2 |
(2)由(1)可构造得{2nan}是首项为1,公差为1的等差数列,可先求2nan,进而可求an,sn
(3)由Sn+1-Sn的差的符号可判断单调性,结合单调性可判断其的上界,可证
解答:解:(1)∵2Sn=Sn-1-(
)n-1+2,且a1=
.
∴2S2=S1-
+2
∴a2=
.
当n≥2时,2Sn=Sn-1-(
)n-1+2①;
2Sn+1=Sn-(
)n+2②
②-①得2an+1=an+(
)n.
又2a2=1=a1+(
)1,即n=1时也成立.
∴2an+1=an+(
)n(n∈N*)…(5分)
解:(2)由(1)得2n+1an+1=2nan+1,2a1=1,
∴{2nan}是首项为1,公差为1的等差数列,
∴2nan=1+(n-1)×1=n,
∴an=
,n≥2时,2Sn-Sn-1=-(
)n-1+2,Sn+an=-(
)n-1+2,Sn=2-
,
又S1=a1=
,也满足上式,
∴Sn=2-
(n∈N*)…(10分)
证明:(3)∵Sn+1-Sn=(2-
)-(2-
)=
>0,
∴{Sn}单调递增,
又Sn=2-
<2,
∴
Sn存在…(15分)
| 1 |
| 2 |
| 1 |
| 2 |
∴2S2=S1-
| 1 |
| 2 |
∴a2=
| 1 |
| 2 |
当n≥2时,2Sn=Sn-1-(
| 1 |
| 2 |
2Sn+1=Sn-(
| 1 |
| 2 |
②-①得2an+1=an+(
| 1 |
| 2 |
又2a2=1=a1+(
| 1 |
| 2 |
∴2an+1=an+(
| 1 |
| 2 |
解:(2)由(1)得2n+1an+1=2nan+1,2a1=1,
∴{2nan}是首项为1,公差为1的等差数列,
∴2nan=1+(n-1)×1=n,
∴an=
| n |
| 2n |
| 1 |
| 2 |
| 1 |
| 2 |
| n+2 |
| 2n |
又S1=a1=
| 1 |
| 2 |
∴Sn=2-
| n+2 |
| 2n |
证明:(3)∵Sn+1-Sn=(2-
| n+3 |
| 2n+1 |
| n+2 |
| 2n |
| n+1 |
| 2n+1 |
∴{Sn}单调递增,
又Sn=2-
| n+2 |
| 2 n |
∴
| lim |
| n→∞ |
点评:本题主要考查了数列的递推公式在数列通项公式求解中的应用,及构造等差数列求解通项的应用,数列的单调性在数列的范围求解中的应用
练习册系列答案
相关题目