解答题已知数列{an}的前n项和为Sn,且Sn=2an-n(n∈N+).(1)求数列{

发布时间:2020-07-09 03:00:42

解答题已知数列{an}的前n项和为Sn,且Sn=2an-n(n∈N+).(1)求数列{an}的通项;(2)若数列{bn}中,b1=1,点P(bn,bn+1)在直线x-y+2=0上,记{bn}的前n项和为Tn,当n≥2时,试比较2Sn与Tn+n的大小.

网友回答

解:(1)∵Sn=2an-n    ①当n≥2时,Sn-1=2an-1-(n-1) ②②-①得an=2an-1+1,∴an+1=2(an-1+1)又∵a1=2a1-1,∴a1=1∴数列{an+1}是以2为首项,2为公比的等比数列,∴an+1=2n∴an=2n-1由于a1=1也适合上式,∴an=2n-1(n∈N+)(2)∵点P(bn,bn+1)在直线x-y+2=0上,∴bn+1-bn=2,b1=1,则 bn=2n-1,∴Tn==n2,∴Tn+n=n2+n∵Sn=2an-n,an=2n-1∴2Sn=2n+2-2n-4,当n=2时,2Sn=8,Tn+n=6,2Sn>Tn+n,下面用分析法证当n>2时,2Sn>Tn+n要证明  2n+2-2n-4>n2+n,即证    2n+2>n2+3n+4,即证   (1+1)n+2>n2+3n+4,∵(1+1)n+2=cn+20+cn+21+cn+22+…+cn+2n+cn+2n+1+cn+2n+2∵n>2,cnk=cnn-k∴(1+1)n+2≥2(Cn+20+Cn+21+Cn+22)=n2+5n+8,当n=3时取等号,综上可得:当n≥2时,2Sn>Tn+n解析分析:(1)由Sn=2an-n得,该数列的递推公式,再进行变形构造新的特殊数列,求通项公式an.(2)由题意列出数列的递推公式,得到该数列{bn}为等差数列,再求出Tn,比较大小时用二项式定理,并用分析法进行证明.点评:本题涉及到前n项和公式与通项公式的关系、递推公式,分别求数列的通项公式和前n项和,并用待定系数法;在比较大小时用到二项式定理,还有分析法证明,考查知识面广,有一定难度.
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