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
lim
n→∞
sn
=1,求k的取值范围.
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=

k
k-1
an(1)

若k≠0,则由题设知a1≠0,由(1)式易知an≠0,n≥1,

an+1
an
=
k
k-1
故该数列是公比为
k
k-1
的等比数列,

其首项为a1=S1=ka1+1,a1=

1
1-k

an=

1
1-k
(
k
k-1
)n-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

lim
n→∞
Sn=1,即
lim
n→∞
(kan+1)=1

lim
n→∞
kan=
lim
n→∞
(Sn-1)=0,即
lim
n→∞
k•
-kn-1
(k-1)n
=0,

lim
n→∞
(
k
k-1
)n=0,∴|
k
k-1
|<1,解得k<
1
2
.

∴k的范围:k<

1
2

单项选择题
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