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{
1
Sn+1-1
}
的前n项和.
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(

n+1
2
-1)=2n-1;…(2分)

n为偶数时,an=a2+4(

n
2
-1)=2n-1.…(3分)

∴n∈N+,an=2n-1…(4分)

又当n=1时 b1=T1=20=1

n≥2时bn=

Tn
Tn-1
=22(1-n)=
1
4n-1

∴n∈N+bn=

1
4n-1
…(6分)

(2)由(1)知an=2n-1,数列{an}成等差数列

Sn=

n(a1+an)
2
=n2

Sn-a=n2-aSn+1-a=(n+1)2-aSn+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
2
(1-
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
2
(1+
1
2
-
1
n+1
-
1
n+2
)=
3
4
-
2n+3
2n2+6n+4
…(13分)

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