∴(n-1)Sn-1-(n-2)Sn-2=Sn-2+1,…,2S2-S1=S1+1, ∴nSn-S1=S1+S2+…+Sn-1+n-1, ∴S1+S2+…+Sn-1=nSn-n =(Sn-1)·n(n≥2), ∴g(n)=n.
12.已知数列{an}的首项为1,Sn为数列{an}的前n项和,Sn+1=qSn+1,其中q>0,n∈N. (1)若2a2,a3,a2+2成等差数列,求数列{an}的通项公式;
nny254-3
(2)设双曲线x-2=1的离心率为en,且e2=,证明:e1+e2+…+en>n-1.
an33
2
*
(1)解 由已知Sn+1=qSn+1,得Sn+2=qSn+1+1,两式相减得到an+2=qan+1,n≥1.又由S2=qS1+1得到a2=qa1,故an+1=qan对所有n≥1都成立.
所以,数列{an}是首项为1,公比为q的等比数列. 从而an=qn-1
.
由2a2,a3,a2+2成等差数列, 可得2a3=3a2+2,
即2q=3q+2,则(2q+1)(q-2)=0, 由已知,q>0,故q=2.所以an=2(2)证明 由(1)可知,an=q2
2
n-1
(n∈N).
*
n-1
.
y2
所以双曲线x-2=1的离心率
anen=1+a2n=1+qn-
.
542由e2=1+q=,解得q=. 33因为1+q2(k-1)
>q2(k-1)
, (k∈N).
n-1
*
所以1+qk-
>qk-1
qn-1
于是e1+e2+…+en>1+q+…+q=. q-1
4-3
故e1+e2+…+en>n-1.
3
13.已知数列{an}的前n项和Sn满足关系式Sn=kan+1,k为不等于0的常数. (1)试判断数列{an}是否为等比数列; 1
(2)若a2=,a3=1.
2
①求数列{an}的通项公式及前n项和Sn的表达式;
nn②设bn=log2Sn,数列{cn}满足cn=
+3
1
bn+3bn+4
+bn+2·2,数列{cn}的前n项和为Tn,当n>1时,求使
bn4
Tn +n+1 22 成立的最小正整数n的值. 解 (1)若数列{an}是等比数列,则由n=1得a1=S1=ka2,从而a2=ka3. 又取n=2,得a1+a2=S2=ka3, 于是a1=0,显然矛盾,故数列{an}不是等比数列. 1a=k,??2 (2)①由条件得?1 a+??2=k, 11 1??a1=, 2解得???k=1, 从而Sn=an+1. 当n≥2时,由Sn-1=an,得an=Sn-Sn-1=an+1-an, 1 即an+1=2an,此时数列是首项为a2=,公比为2的等比数列. 21??,n=1, 综上所述,数列{an}的通项公式为an=?2 ??2n-3,n≥2.从而其前n项和Sn=2②由①得bn=n-2, 从而cn=记C1= 1 n-2 (n∈N). * n+n+ +n·2 n-2 . 11 ++…+2×33×4 1 n+n+ ?11??11??1-1? =?-?+?-?+…+???23??34??n+1n+2? = nn+ , -1 0 记C2=1·2+2·2+…+n·2则2C2=1·2+2·2+…+n·2两式相减得C2=(n-1)·2从而Tn== n-1 0 1 n-2 , n-1 , 1+, 2 n-1 nn+ +(n-1)·2 1+ 2 n+1n-1 +(n-1)·2, n+2 4n+1n+Tn +2 n+1 则不等式<2 n+1 + n+1 22 , 即n+n-90>0,因为n∈N且n≠1,故n>9, 从而最小正整数n的值是10. 14.已知数列{an}的前n项和为Sn,且满足Sn-n=2(an-2)(n∈N). (1)证明:数列{an-1}为等比数列; (2)若bn=an·log2(an-1),数列{bn}的前n项和为Tn,求Tn. (1)证明 ∵Sn-n=2(an-2), 当n≥2时,Sn-1-(n-1)=2(an-1-2), 两式相减,得an-1=2an-2an-1, ∴an=2an-1-1,∴an-1=2(an-1-1), ∴ * 2* an-1 =2(n≥2)(常数). an-1-1 又当n=1时,a1-1=2(a1-2), 得a1=3,a1-1=2, ∴数列{an-1}是以2为首项,2为公比的等比数列. (2)解 由(1)知,an-1=2×2∴an=2+1, 又bn=an·log2(an-1), ∴bn=n(2+1), ∴Tn=b1+b2+b3+…+bn =(1×2+2×2+3×2+…+n×2)+(1+2+3+…+n), 设An=1×2+2×2+3×2+…+(n-1)×2 2 32 3 2 3 n-1 =2, nnnnn-1 +n×2, , n则2An=1×2+2×2+…+(n-1)×2+n×2两式相减,得 -An=2+2+2+…+2-n×2= -21-2 n2 3 nn+1 nn+1 -n×2 n+1 n+1 , ∴An=(n-1)×2+2. 又1+2+3+…+n=∴Tn=(n-1)×2 n+1 nn+ 2 2 , (n∈N). * * +2+ nn+ 15.已知数列{an}满足a1=2,an+1=2(Sn+n+1)(n∈N),令bn=an+1. (1)求证:{bn}是等比数列; (2)记数列{nbn}的前n项和为Tn,求Tn; 11111111 (3)求证:-. n<+++…+< 22×3a1a2a3an16(1)证明 a1=2,a2=2(2+2)=8, an+1=2(Sn+n+1)(n∈N*), an=2(Sn-1+n)(n≥2), 两式相减,得an+1=3an+2(n≥2). 经检验,当n=1时上式也成立, 即an+1=3an+2(n≥1). 所以an+1+1=3(an+1), 即bn+1=3bn,且b1=3. 故{bn}是首项为3,公比为3的等比数列. (2)解 由(1)得bn=3,nbn=n·3. nnTn=1×3+2×32+3×33+…+n×3n, 3Tn=1×3+2×3+3×3+…+n×3两式相减,得 -2Tn=3+3+3+…+3-n×3= -31-3 n2 3 2 3 4 n+1 , nn+1 -n×3 n+1 , ?33?n3 化简得Tn=?n-?×3+. 4?24? 111 (3)证明 由=k>k, ak3-131111111得+++…+>+2+…+n a1a2a3an33311?1-n???3?3?111==-×n. 12231-31 又=k=ak3-1< 3 kk+1 k+1 13 kk+1 -1 k+1 - - -- 1?3?1 =?k-k+1?, 2?3-13-1?
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