设数列{an}的前n项和为Sn,且Sn=(1+λ)-λan,其中λ为常数,且λ≠-1,0,n∈N+(1)证明:数列{an}是等比数列.(2)设数列{an}的公比q=f

发布时间:2020-08-01 05:46:39

设数列{an}的前n项和为Sn,且Sn=(1+λ)-λan,其中λ为常数,且λ≠-1,0,n∈N+
(1)证明:数列{an}是等比数列.
(2)设数列{an}的公比q=f(λ),数列{bn}满足,bn=f(bn-1)(n∈N+,n≥2),求数列{bn}的通项公式.
(3)设,数列{Cn}的前n项和为Tn,求证:当n≥2时,2≤Tn<4.

网友回答

(1)证明:
?由 Sn=(1+λ)-λan,①
得?Sn+1=(1+λ)-λan+1,②(n∈N+)
②-①得Sn+1-Sn=-λan+1+λan,
即a n+1=-λan+1+λan,
移向整理得(1+λ)a n+1=λan,
∵λ≠-1,0,又得an+1=,是一个与n无关的非零常数,
∴数列{an}是等比数列.

(2)解:由(1)可知q=f(λ)=,∴bn=f(bn-1)=
两边取倒数得出==+1,移向得出-=1 (n∈N+,n≥2),
∴{}是等差数列,且首项=2,公差为1.
由等差数列通项公式求得
=2+(n-1)×1=n+1
∴bn=.

(3)证明:当λ=1时数列{an}的公比q=f(λ)==,
在Sn=(1+λ)-λan,中令n=1时,得出a1=2-a1,解得a1=1.
∴等比数列{an}的 通项公式为an=a1?qn-1=
从而=?[(n+1)-1]=n?>0,数列{Cn}的前n项和Tn随n的增大而增大.
由?Tn=1?+2?+3?+…n?
得?Tn=1?+2?+…(n-1)?+n?
?两式相减得
Tn=+++…-n?
=-n?
=2-(n+2)?
∴Tn=4-(n+2)?
当n≥2时,Tn≥T2=4-4?=2. 易知Tn<4.
所以当n≥2时,2≤Tn<4.

解析分析:(1)由已知Sn=(1+λ)-λan,得出?Sn+1=(1+λ)-λan+1,(n∈N+),两式相减,化简整理(1+λ)a n+1=λan,结合λ的条件,又得an+1=,是一个与n无关的非零常数.由此进行判断.?(2)由(1)应得出q=f(λ)=,从而bn=f(bn-1)=,将此式两边取倒数,并化简整理得出-=1 (n∈N+,n≥2),根据等差数列的通项公式求出{} 的通项公式,再求出数列{bn}的通项公式.(3)由上=?[(n+1)-1]=n?,利用错位相消法求出Tn再去证明不等式.

点评:本题考查等差数列、等比数列的判定,通项公式求解,错位相消法数列求和.考查转化、变形构造、计算、证明能力.
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