已知数列{an}的前n项和为Sn,且对于任意的n∈N*,恒有Sn=2an-n,设bn=log2(an+1),(1)求证数列{an+1}是等比数列;(2)求数列{an},{bn}的通项公式an和bn;(

题目简介

已知数列{an}的前n项和为Sn,且对于任意的n∈N*,恒有Sn=2an-n,设bn=log2(an+1),(1)求证数列{an+1}是等比数列;(2)求数列{an},{bn}的通项公式an和bn;(

题目详情

已知数列{an}的前n项和为Sn,且对于任意的n∈N*,恒有Sn=2an-n,设bn=log2(an+1),
(1)求证数列{an+1}是等比数列;
(2)求数列{an},{bn}的通项公式an和bn
(3)设cn=
2bn
anan+1
,①求数列{cn}的最大值.②求
lim
n→∞
(
c1+c2+…+cn).
题型:解答题难度:中档来源:不详

答案

(1)当n=1时,S1=2a1-1,得a1=1.                   (1分)
∵Sn=2an-n,
∴当n≥2时,Sn-1=2an-1-(n-1),
两式相减得:an=2an-2an-1-1,
∴an=2an-1+1.    (3分)
∴an+1=2an-1+2=2(an-1+1),(5分)
∴{an+1}是以a1+1=2为首项,2为公比的等比数列.   (6分)
(2)由(1)得an+1=2•2n-1=2n,∴an=2n-1,n∈N*.   (8分)
∴bn=log2(an+1)=log22n=n,n∈N*.               (10分)
(3)cn=
2n
anan+1
cn+1=
2n+1
an+1an+2

cn+1-cn=
2n+1
(2n+1-1)(2n+2-1)
-
2n
(2n-1)(2n+1-1)
=
-2×4n-2n
(2n+1-1)(2n+2-1)(2n-1)
<0

∴数列{cn}单调递减.(12分)
∴①n=1时数列{cn}的最大值为c1=class="stub"2
3
.(14分)
②由cn=
2n
(2n-1)(2n+1-1)
=class="stub"1
2n-1
-class="stub"1
2n+1-1
,(16分)
所以c1+c2+…+cn=1-class="stub"1
2n+1-1
.∴
lim
n→∞
(
c1+c2+…+cn)=1.(18分)

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