问题
解答题
已知数列{an}满足:a1=1,an+an+1=4n,Sn是数列{an}的前n项和;数列{bn}前n项的积为Tn,且Tn=2n(1-n) (1)求数列{an},{bn}的通项公式 (2)是否存在常数a,使得{Sn-a}成等差数列?若存在,求出a,若不存在,说明理由. (3)求数列{
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答案
(1)由题知an+an+1=4n,可得an+1+an+2=4(n+1),两式相减即得
an+2-an=4,即数列{an}隔项成等差数列
又a1=1,代入式子可得a2=3,
∴n为奇数时,an=a1+4(
-1)=2n-1;…(2分)n+1 2
n为偶数时,an=a2+4(
-1)=2n-1.…(3分)n 2
∴n∈N+,an=2n-1…(4分)
又当n=1时 b1=T1=20=1,
n≥2时bn=
=22(1-n)=Tn Tn-1 1 4n-1
∴n∈N+,bn=
…(6分)1 4n-1
(2)由(1)知an=2n-1,数列{an}成等差数列
∴Sn=
=n2n(a1+an) 2
∴Sn-a=n2-a,Sn+1-a=(n+1)2-a,Sn+2-a=(n+2)2-a
若存在常数a,使得{Sn-a}成等差数列,则(Sn-a)+(Sn+2-a)=2(Sn+1-a)在n∈N+时恒成立
即n2-a+(n+2)2-a=2((n+1)2-a)化简得:4=2,矛盾
故常数a不存在 …(10分)
(3)由(2)知
=1 Sn+1-1
=1 n(n+2)
(1 2
-1 n
)1 n+2
∴Tn=
(1-1 2
)+1 3
(1 2
-1 2
)+1 4
(1 2
-1 3
)+1 5
(1 2
-1 4
)+…+1 6
(1 2
-1 n
)1 n+2
=
(1+1 2
-1 2
-1 n+1
)=1 n+2
-3 4
…(13分)2n+3 2n2+6n+4