已知数列{an}的前n项和为Sn,且满足a1=1,tSn-(2t+1)Sn-1=t,其中t>0,n∈N﹡,n≥2.(Ⅰ)求证:数列{an}是等比数列;(Ⅱ)设数列{an}的公比为f(t)数列{bn}满

题目简介

已知数列{an}的前n项和为Sn,且满足a1=1,tSn-(2t+1)Sn-1=t,其中t>0,n∈N﹡,n≥2.(Ⅰ)求证:数列{an}是等比数列;(Ⅱ)设数列{an}的公比为f(t)数列{bn}满

题目详情

已知数列{an}的前n项和为Sn,且满足a1=1,tSn-(2t+1)Sn-1=t,其中t>0,n∈N﹡,n≥2.
(Ⅰ)求证:数列{an}是等比数列;
(Ⅱ)设数列{an}的公比为f(t)数列{bn}满足b1=1,bn=f(
1
bn-1
)(n≥2),求数列{bn}的通项公式;
(Ⅲ)在(Ⅱ)的条件下,若t=1,数列{bn}的前n项和为Tn,试比较an和Tn的大小关系.
题型:解答题难度:中档来源:不详

答案

(Ⅰ)当n≥2时,tSn-(2t+1)Sn-1=t    ①
tSn+1-(2t+1)Sn=t    ②
②-①得:tan+1-(2t+1)an=0,
t>0∴an+1=class="stub"2t+1
t
an

又当n=2时,由a1=1,t(a2+a1)-(2t+1)a1=t,得a2=class="stub"2t+1
t

由于an≠0,class="stub"2t+1
t
≠0
,所以对n∈N*总有
an+1
an
=class="stub"2t+1
t

即数列{an}是首项为1,公比为class="stub"2t+1
t
的等比数列.            (8分)
(Ⅱ)由(1)知f(t)=class="stub"2t+1
t
,则bn=f(class="stub"1
bn-1
)=2+bn-1,
又b1=1,所以数列{bn}是以1为首项,2为公差的等差数列.
bn=2n-1,n∈N*                                   (12分)
(Ⅲ)由Ⅱ知,Tn=n+
n(n-1)
2
×2=n2

若t=1,则等比数列{an}是首项为1,公比为3,所以an=3n-1
Tn-an=n2-3n-1
当n=1时,Tn-an=n2-3n-1=1-1=0,此时Tn=an.
当n=2时,Tn-an=n2-3n-1=22-3=1>0,此时Tn>an.
当n=3时,Tn-an=n2-3n-1=32-32=0,此时Tn=an.
当n=4时,Tn-an=n2-3n-1=42-33=-11<0,此时Tn<an.
当n>4时,Tn-an=n2-3n-1<0,此时恒有Tn<an.
综上当n=1或3时,Tn=an,当n=2时,Tn>an,当n≥4时,Tn<an.

更多内容推荐