问题 解答题
已知点(1,
1
3
)是函数f(x)=ax(a>0,且a≠1)的图象上一点,等比数列{an}的前n项和为f(n)-c,数列{bn}(bn>0)的首项为c,且前n项和Sn满足:Sn-Sn-1=
Sn
+
Sn-1
(n≥2).
(1)求数列{an}和{bn}的通项公式;
(2)若数列{cn}的通项cn=bn•(
1
3
)n
,求数列{cn}的前n项和Rn
(3)若数列{
1
bnbn+1
}前n项和为Tn,问Tn
1000
2009
的最小正整数n是多少?
答案

(1)因为点(1,

1
3
)是函数f(x)=ax(a>0,且a≠1)的图象上一点,

所以f(1)=a=

1
3
,所以,f(x)=(
1
3
)x

因为等比数列{an}的前n项和为f(n)-c,

所以a1=f(1)-c=

1
3
-c,

a2=[f(2)-c]-[f(1)-c]=(

1
3
)2-c-
1
3
+c=-
2
9

a3=[f(3)-c]-[f(2)-c]=(

1
3
)3-c-(
1
3
)2+c=-
2
27

又数列{an}成等比数列,所以,a1=

a22
a3
=
4
81
-
2
27
=-
2
3
=
1
3
-c,所以c=1.

所以

1
3
-1=-
2
3

又公比q=

a3
a2
=
-
2
27
-
2
9
=
1
3

所以an=-

2
3
(
1
3
)n-1=-2(
1
3
)n

由数列{bn}的前n项和满足Sn-Sn-1=

Sn
+
Sn-1
(n≥2).

(

Sn
-
Sn-1
)(
Sn
+
Sn-1
)=
Sn
+
Sn-1
  (n≥2),

又bn>0,

Sn
>0,所以
Sn
-
Sn-1
=1

所以,数列{

Sn
}构成一个首项为1公差为1的等差数列,

Sn
=1+(n-1)×1=n,所以Sn=n2

当n≥2时,bn=Sn-Sn-1=n2-(n-1)2=2n-1

满足b1=c=1.

所以,bn=2n-1(n∈N*)

(2)由cn=bn(

1
3
)n=(2n-1)(
1
3
)n

所以Rn=c1+c2+c3+…+cn=1×(

1
3
)1+3×(
1
3
)2+5×(
1
3
)3+…+(2n-1)×(
1
3
)n

两边同时乘以

1
3
得:

1
3
Rn=1×(
1
3
)2+3×(
1
3
)3+5×(
1
3
)4+…+(2n-3)×(
1
3
)n+(2n-1)×(
1
3
)n+1

①式减②式得:

2
3
Rn=
1
3
+2[(
1
3
)2+(
1
3
)3+(
1
3
)4+…+(
1
3
)n]-(2n-1)×(
1
3
)n+1

化简得:

2
3
Rn=
1
3
+2×
(
1
3
)2[1-(
1
3
)n-1]
1-
1
3
-(2n-1)×(
1
3
)n+1=
2
3
-
2(n+1)
3
×(
1
3
)n

所以Rn=1-

n+1
3n

(3)Tn=

1
b1b2
+
1
b2b3
+
1
b3b4
+…+
1
bnbn+1

=

1
1×3
+
1
3×5
+
1
5×7
+…+
1
(2n-1)(2n+1)

=

1
2
(1-
1
3
)+
1
2
(
1
3
-
1
5
)+
1
2
(
1
5
-
1
7
)+…+
1
2
(
1
2n-1
-
1
2n+1
)

=

1
2
(1-
1
2n+1
)=
n
2n+1

Tn=

n
2n+1
1000
2009
,得n>
1000
9
,所以,满足Tn
1000
2009
的最小正整数为112.

单项选择题
选择题