问题 解答题
(文)已知数列{an}的前n项和为Sn,a1=
1
4
且Sn=Sn-1+an-1+
1
2
,数列{bn}满足b1=-
119
4
且3bn-bn-1=n(n≥2且n∈N*).
(1)求{an}的通项公式;
(2)求证:数列{bn-an}为等比数列;
(3)求{bn}前n项和的最小值.
答案

(1)由Sn=Sn-1+an-1+

1
2
,得Sn-Sn-1=an-1+
1
2
,2an=2a n-1+1,an-a n-1+
1
2
…2分

∴an=a1+(n-1)d=

1
2
n-
1
4

(2)证明:∵3bn-bn-1=n,∴bn=

1
3
bn-1+
1
3
n,

∴bn-an=

1
3
bn-1+
1
3
n-
1
2
n+
1
4
=
1
3
bn-1-
1
6
n+
1
4
=
1
3
(bn-1-
1
2
n+
3
4
);

bn-1-an-1=bn-1-

1
2
(n-1)+
1
4
=bn-1-
1
2
n+
3
4

∴由上面两式得

bn-an
bn-1-an-1
=
1
3
,又b1-a1=-
119
4
-
1
4
=-30

∴数列{bn-an}是以-30为首项,

1
3
为公比的等比数列.

(3)由(2)得bn-an=-30×(

1
3
)n-1

bn=an-30×(

1
3
)n-1=
1
2
n-
1
4
-30×(
1
3
)
n-1

bn-bn-1=

1
2
n-
1
4
-30×(
1
3
)
n-1
-
1
2
(n-1)+
1
4
+30×(
1
3
)
n-2

=

1
2
+ 30×(
1
3
)
n-2
(1-
1
3
)

=

1
2
+ 20×(
1
3
)
n-2
>0,∴{bn}是递增数列

当n=1时,b1=-

119
4
<0;当n=2时,b2=
3
4
-10
<0;

当n=3时,b3=

5
4
-
10
3
<0;当n=4时,b4=
7
4
-
10
9
>0,

所以,从第4项起的各项均大于0,故前3项之和最小.

且S3=

1
4
(1+3+5)-30-10-
10
3
=-41
1
12

单项选择题
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