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1、規(guī)范解答集訓(二) 數(shù)列
(建議用時:40分鐘)
1.已知數(shù)列{an}的前n項和Sn滿足:a1an=S1+Sn.
(1)求數(shù)列{an}的通項公式;
(2)若an>0,數(shù)列的前n項和為Tn,試問當n為何值時,Tn取得最小值?并求出最小值.
[解](1)因為a1an=S1+Sn, ①
所以當n=1時,a=a1+a1,解得a1=0或a1=2,
當n≥2時,a1an-1=S1+Sn-1, ②
由①-②得,a1(an-an-1)=an.
若a1=0,則an=0,此時數(shù)列{an}的通項公式為an=0.
若a1=2,則2(an-an-1)=an,化簡得an=2an-1(n≥2),
2、此時數(shù)列{an}是以2為首項,2為公比的等比數(shù)列,
故an=2n.
綜上,數(shù)列{an}的通項公式為an=0或an=2n.
(2)因為an>0,故an=2n.
設bn=log2,則bn=n-5,顯然{bn}是等差數(shù)列,
由n-5≥0解得n≥5,所以當n=4或n=5時,Tn取最小值,
所以Tn的最小值為T4=T5=-10.
2.已知數(shù)列{an}滿足a1=1,an+1=2Sn+1,其中Sn為{an}的前n項和,n∈N*.
(1)求數(shù)列{an}的通項公式;
(2)設{bn-an}是首項為1,公差為2的等差數(shù)列,求數(shù)列{bn}的前n項和Tn.
[解](1)∵a1=1,an+1=2Sn
3、+1, ①
∴當n=1時,a2=2a1+1=3.
當n≥2時,an=2Sn-1+1, ②
①-②得:an+1-an=2an,即an+1=3an,且a2=3a1.
故{an}是以1為首項,3為公比的等比數(shù)列,所以an=3n-1.
(2)由題意bn-an=1+2(n-1)=2n-1,所以bn=3n-1+2n-1.
所以Tn=b1+b2+…+bn=(30+31+…+3n-1)+(1+3+…+2n-1)=+=+n2.
3.已知數(shù)列{an}滿足:an≠1,an+1=2-(n∈N*),數(shù)列{bn}中,bn=,且b1,b2,b4成等比數(shù)列.
(1)求證:數(shù)列{bn}是等差數(shù)列;
(2)
4、若Sn是數(shù)列{bn}的前n項和,求數(shù)列的前n項和Tn.
[解](1)bn+1-bn=-=-=-=1,
∴數(shù)列{bn}是公差為1的等差數(shù)列.
(2)由題意可得b=b1b4,即(b1+1)2=b1(b1+3),所以b1=1,
∴Sn=,∴==2,
Tn=2×=2×=.
4.(2019·濮陽5月模擬)已知數(shù)列{bn}的前n項和為Sn,Sn+bn=2,等差數(shù)列{an}滿足b1a2=3,b1+a5=7.
(1)求數(shù)列{an},{bn}的通項公式;
(2)證明:a1b2+a2b3+…+anbn+1<3.
[解](1)∵Sn+bn=2,∴當n=1時,b1=S1=2-b1,
∴b1=1.
5、
當n≥2時,bn=Sn-Sn-1=2-bn-2+bn-1,
整理得:bn=bn-1.
∴數(shù)列{bn}是以1為首項,為公比的等比數(shù)列,
∴bn=.
設等差數(shù)列{an}的公差為d,
∵b1a2=3,b1+a5=7,∴
解得
∴an=a1+(n-1)d=2+(n-1)×1=n+1.
(2)證明:設Tn=a1b2+a2b3+…+anbn+1=2×+3×+…+(n+1)·,
∴Tn=2×+3×+…+(n+1)·,
兩式相減可得:
Tn=1+++…+-(n+1)·=1-(n+1)·+=-,
Tn=3-.即a1b2+a2b3+…+anbn+1=3-.
∵>0,∴a1b2+a2b3+…+anbn+1<3.
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