已知函数f(x)=x+4+4?(x≥0),数列{an}满足:a1=1,an+1=f(an),(n∈N*),数列b1,b2-b1,b3-b2,…,bn-bn-1是首项为1,公比为的等比数列.
(1)求证:数列{}为等差数列;???(2)若cn=?bn,求数列{cn}的前n项和Sn.
网友回答
解:(1)∵函数f(x)=x+4+4=?(x≥0),
∴an+1=f(an)=,即 -=2 (n∈N*).
∴数列{ }是以 =1为首项,公差为2的等差数列.…(4分)
(2)由(Ⅰ)得:=1+(n-1)2=2n-1,即 an=(2n-1)2?(n∈N*).…(5分)
b1=1,当n≥2时,bn-bn-1=,∴bn=b1+( b2-b1)+( b3-b2)+(b4-b3)+…+(bn-bn-1)
=1+++…+=,因而 bn=,n∈N*.…(7分)
∴cn=?bn=(2n-1)?,∴Sn=c1+c2+c3+…+cn=[1+3+5+…+(2n-1)-(+++…+)].
令Tn=+++…+? ①,则 Tn=+++…++? ②…(9分)
①-②,得 Tn=+2(+++…+)-=+(1-)-,…(10分)
∴Tn=1-.
又 1+3+5+…+(2n-1)=n2.…(11分)
∴Sn=?(n2-1+?).…(12分)
解析分析:(1)由函数f(x)的解析式及已知条件可得 -=2(n∈N*),从而得到数列{ }是以 =1为首项,公差为2的等差数列.(2)由(Ⅰ)得an=(2n-1)2,由条件求得 bn=,cn=?bn=(2n-1)?,化简Sn为 [1+3+5+…+(2n-1)-(+++…+)].令Tn=+++…+,用错位相减法求得Tn的值,即可求得Sn的值.
点评:本题主要考查等差关系的确定,等差数列的通项公式以及前n项和公式,等比数列的通项公式以及前n项和公式,用错位相减法进行数列求和,属于中档题.