设数列{an}满足a1=a,an+1=can+1-c,n∈N*,其中a,c为实数,且c≠0(Ⅰ)求数列{an}的通项公式;(Ⅱ)设a=12,c=12,bn=n(1-an),n∈N*,求数列{bn}的前

题目简介

设数列{an}满足a1=a,an+1=can+1-c,n∈N*,其中a,c为实数,且c≠0(Ⅰ)求数列{an}的通项公式;(Ⅱ)设a=12,c=12,bn=n(1-an),n∈N*,求数列{bn}的前

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设数列{an}满足a1=a,an+1=can+1-c,n∈N*,其中a,c为实数,且c≠0
(Ⅰ)求数列{an}的通项公式;
(Ⅱ)设a=
1
2
,c=
1
2
bn=n(1-an),n∈
N*,求数列{bn}的前n项和Sn
(Ⅲ)若0<an<1对任意n∈N*成立,证明0<c≤1.
题型:解答题难度:中档来源:安徽

答案

(Ⅰ)由题设得:n≥2时,an-1=c(an-1-1)=c2(an-2-1)=…=cn-1(a1-1)=(a-1)cn-1.
所以an=(a-1)cn-1+1.
当n=1时,a1=a也满足上式.
故所求的数列{an}的通项公式为:an=(a-1)cn-1+1.
(Ⅱ)由(Ⅰ)得:bn=n(1-an)=n(class="stub"1
2
)n
.Sn=b1+b2++bn=class="stub"1
2
+2(class="stub"1
2
)2+3(class="stub"1
2
)3++n(class="stub"1
2
)n
class="stub"1
2
Sn=(class="stub"1
2
)2+2(class="stub"1
2
)3+3(class="stub"1
2
)4++n(class="stub"1
2
)n+1

class="stub"1
2
Sn=class="stub"1
2
+(class="stub"1
2
)2+(class="stub"1
2
)3+(class="stub"1
2
)4++(class="stub"1
2
)n-n(class="stub"1
2
)n+1

Sn=1+class="stub"1
2
+(class="stub"1
2
)2+(class="stub"1
2
)3+(class="stub"1
2
)4++(class="stub"1
2
)n-1-n(class="stub"1
2
)n=2[1-(class="stub"1
2
)n]-n(class="stub"1
2
)n

所以∴Sn=2-(n+2)(class="stub"1
2
)n

(Ⅲ)证明:由(Ⅰ)知an=(a-1)cn-1+1.
若0<(a-1)cn-1+1<1,则0<(1-a)cn-1<1.
因为0<a1=a<1,∴0<cn-1<class="stub"1
1-a
(n∈N+)

由于cn-1>0对于任意n∈N+成立,知c>0.
下面用反证法证明c≤1.
假设c>1.由函数f(x)=cx的图象知,当n→+∞时,cn-1→+∞,
所以cn-1<class="stub"1
1-a
不能对任意n∈N+恒成立,导致矛盾.∴c≤1.因此0<c≤1

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