设数列{an}的前n项和为Sn,已知a1=1,Sn=nan-2n(n-1)(n=1,2,3,…).(Ⅰ)求证:数列{an}为等差数列,并分别写出an和Sn关于n的表达式;(Ⅱ)求limn→∞(1a1a

题目简介

设数列{an}的前n项和为Sn,已知a1=1,Sn=nan-2n(n-1)(n=1,2,3,…).(Ⅰ)求证:数列{an}为等差数列,并分别写出an和Sn关于n的表达式;(Ⅱ)求limn→∞(1a1a

题目详情

设数列{an}的前n项和为Sn,已知a1=1,Sn=nan-2n(n-1)(n=1,2,3,…).
(Ⅰ)求证:数列{an}为等差数列,并分别写出an和Sn关于n的表达式;
(Ⅱ)求
lim
n→∞
(
1
a1a2
+
1
a2a3
+…+
1
an-1an
)

(Ⅲ)是否存在自然数n,使得S1+
S2
2
+
S3
3
+…+
Sn
n
=400
?若存在,求n的值;若不存在,说明理由.
题型:解答题难度:中档来源:海淀区一模

答案

(Ⅰ)当n≥2时,an=Sn-Sn-1=nan-(n-1)an-1-4(n-1),(2分)
得an-an-1=4(n=2,3,4,).(3分)
∴数列{an}是以a1=1为首项,4为公差的等差数列.(4分)
∴an=4n-3.(5分)Sn=class="stub"1
2
(a1+an)n=2n2-n
.(6分)
(Ⅱ)
lim
n→∞
(class="stub"1
a1a2
+class="stub"1
a2a3
++class="stub"1
an-1an
)
=
lim
n→∞
(class="stub"1
1×5
+class="stub"1
5×9
+class="stub"1
9×13
++class="stub"1
(4n-7)(4n-3)
)

=
lim
n→∞
class="stub"1
4
((class="stub"1
1
-class="stub"1
5
)+(class="stub"1
5
-class="stub"1
9
)+(class="stub"1
9
-class="stub"1
13
)++(class="stub"1
4n-7
-class="stub"1
4n-3
))
(8分)
=
lim
n→∞
class="stub"1
4
(1-class="stub"1
4n-3
)
=class="stub"1
4
.(10分)
(Ⅲ)由Sn=2n2-n得:
Sn
n
=2n-1
,(11分)
S1+
S2
2
+
S3
3
++
Sn
n
=1+3+5+7++(2n-1)=n2
.(13分)
令n2=400,得n=20,所以,存在满足条件的自然数n=20.(14分)

更多内容推荐