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从而数列{an}为首项a1=1,公比q=2的等比数列, 从而数列{an}的通项公式为an=2(2)cn=(-1)=(-1)
n-1
n-1
n-1
(n∈N).
*
·?
?4?n+1??
???2n+1??2n+3??
?1+1?, ?2n+12n+3???
T2n=c1+c2+c3+…+c2n-1+c2n
111111
=+--+…-- 35574n+14n+311*=-(n∈N). 34n+3(3)由(1)得dn=anbn=n·2
n-1
,
Dn=1×1+2×2+3×22+…+(n-1)·2n-2+n·2n-1,
2Dn=1×2+2×2+3×2+…+(n-1)·2两式相减得-Dn=1+2+2+…+2所以Dn=(n-1)·2+1, 由(1)得Sn=2an-1=2-1, 因为对?n∈N,都有Dn≤nSn-a, 即(n-1)·2+1≤n(2-1)-a恒成立,
nn*
2
2
3
n-1
+n·2.
nnn-1
1-2n-n·2=-n·2,
1-2
nnn所以a≤2-n-1恒成立, 记en=2-n-1,所以a≤(en)min,
nn因为en+1-en=[2
n+1
-?n+1?-1]-(2-n-1)=2n-1>0,从而数列{en}为递增数列,
n所以当n=1时,en取最小值e1=0,于是a≤0.
12.设数列{an}的首项为1,前n项和为Sn,若对任意的n∈N,均有Sn=an+k-k(k是常数且
*
k∈N*)成立,则称数列{an}为“P(k)数列”.
(1)若数列{an}为“P(1)数列”,求数列{an}的通项公式;
(2)是否存在数列{an}既是“P(k)数列”,也是“P(k+2)数列”?若存在,求出符合条件的数列{an}的通项公式及对应的k的值;若不存在,请说明理由;
(3)若数列{an}为“P(2)数列”,a2=2,设Tn=+2+3+…+n,证明:Tn<3.
2222(1)解 因为数列{an}为“P(1)数列”, 则Sn=an+1-1, 故Sn+1=an+2-1, 两式相减得,an+2=2an+1,
a1a2a3an推荐学习K12资料
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又n=1时,a1=S1=a2-1, 所以a2=2,
故an+1=2an对任意的n∈N恒成立, 即
*
an+1
=2(常数), ann-1
故数列{an}为等比数列,其通项公式为an=2,n∈N.
*
(2)解 假设存在这样的数列{an},则Sn=an+k-k, 故Sn+1=an+k+1-k,
两式相减得,an+1=an+k+1-an+k, 故an+3=an+k+3-an+k+2,
同理由{an}是“P(k+2)数列”可得,
an+1=an+k+3-an+k+2,
所以an+1=an+3对任意n∈N恒成立. 所以Sn=an+k-k=an+k+2-k=Sn+2, 即Sn=Sn+2,
又Sn=an+k+2-k-2=Sn+2-2, 即Sn+2-Sn=2,
两者矛盾,故不存在这样的数列{an}既是“P(k)数列”, 也是“P(k+2)数列”.
(3)证明 因为数列{an}为“P(2)数列”, 所以Sn=an+2-2, 所以Sn+1=an+3-2, 故有an+1=an+3-an+2, 又n=1时,a1=S1=a3-2, 故a3=3,满足a3=a2+a1,
所以an+2=an+1+an对任意正整数n恒成立,数列的前几项为1,2,3,5,8. 故Tn=+2+3+…+n 222212358an=+2+3+4+5+…+n, 222222
11235an-1an所以Tn=2+3+4+5+…+n+n+1,
2222222
11112an-2an31an两式相减得Tn=+2+3+4+…+n-n+1=+Tn-2-n+1,
2222222442
*
a1a2a3anan131
显然Tn-2
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