问题
解答题
设数列a1,a2,…,an,…的前n项的和Sn与an的关系是Sn=kan+1,(其中k是与n无关的常数,且k≠1). (1)试写出用n,k表示的an的表达式; (2)若
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答案
(1)∵Sn=kan+1,
∴an+1=Sn+1-Sn=(kan+1+1)-(kan+1),
∴an+1=kan+1-kan,即 (k-1)an+1=kan,
∵k≠1解得an+1=
an(1)k k-1
若k≠0,则由题设知a1≠0,由(1)式易知an≠0,n≥1,
∴
=an+1 an
故该数列是公比为k k-1
的等比数列,k k-1
其首项为a1=S1=ka1+1,a1=1 1-k
∴an=
(1 1-k
)n-1=-k k-1
.kn-1 (k-1)n
当k=0时,由(1)式知an=0,上式当n≥1时对k=0也成立.
(2)若
Sn=1,即lim n→∞
(kan+1)=1,lim n→∞
kan=lim n→∞
(Sn-1)=0,即lim n→∞
k•lim n→∞
=0,-kn-1 (k-1)n
∴
(lim n→∞
)n=0,∴|k k-1
|<1,解得k<k k-1
.1 2
∴k的范围:k<1 2