(文)已知数列{an}的前n项和为Sn,a1=
(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. |
(1)由Sn=Sn-1+an-1+
,得Sn-Sn-1=an-1+1 2
,2an=2a n-1+1,an-a n-1+1 2
…2分1 2
∴an=a1+(n-1)d=
n-1 2 1 4
(2)证明:∵3bn-bn-1=n,∴bn=
bn-1+1 3
n,1 3
∴bn-an=
bn-1+1 3
n-1 3
n+1 2
=1 4
bn-1-1 3
n+1 6
=1 4
(bn-1-1 3
n+1 2
);3 4
bn-1-an-1=bn-1-
(n-1)+1 2
=bn-1-1 4
n+1 2
;3 4
∴由上面两式得
=bn-an bn-1-an-1
,又b1-a1=-1 3
-119 4
=-301 4
∴数列{bn-an}是以-30为首项,
为公比的等比数列.1 3
(3)由(2)得bn-an=-30×(
)n-1,1 3
∴bn=an-30×(
)n-1=1 3
n-1 2
-30×(1 4
)n-1,1 3
bn-bn-1=
n-1 2
-30×(1 4
)n-1-1 3
(n-1)+1 2
+30×(1 4
)n-21 3
=
+ 30×(1 2
)n-2(1-1 3
)1 3
=
+ 20×(1 2
)n-2>0,∴{bn}是递增数列1 3
当n=1时,b1=-
<0;当n=2时,b2=119 4
-10<0;3 4
当n=3时,b3=
-5 4
<0;当n=4时,b4=10 3
-7 4
>0,10 9
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+3+5)-30-10-1 4
=-4110 3
.1 12