问题 解答题
已知Sn为数列{an}的前项和,且Sn=2an+n2-3n-2,n=1,2,3…
(Ⅰ)求证:数列{an-2n}为等比数列;
(Ⅱ)设bn=an•(-1)n,求数{bn}的n项和Pn
(Ⅲ)设cn=
1
an-n
,数列{cn}的n项和为Tn,求证:Tn<
37
44
答案

(Ⅰ)∵Sn=2an+n2-3n-2

∴Sn+1=2an+1+(n+1)2-3(n+1)-2

∴an+1=2an-2n+2

∴an+1-2(n+1)=2(an-2n)

∴{an-2n}是以2为公比的等比数列.

(II)a1=S1=2a1-4,∴a1=4,∴a1-2×1=4-2=2

∴an-2n=2n,∴an=2n+2n …5分

当n为偶数时,

Pn=b1+b2+b3+…+bn=(b1+b3+…+bn-1)+(b2+b4+…+bn

=-(2+2×1)-(23+2×3)-…-(2n-1+2(n-1)+(22+2×2)+(24+2×4)+…+(2n+2×n)

=

4(1-2n)
1-22
-
2(1-2n)
1-22
+n=
2
3
•(2n-1)+n         …7分

当n为奇数时,

Pn=-

2n+1+2
3
-(n+1)…9分

综上,Pn=

-
2n+1
3
-n-
5
3
(n为奇数)
2
3
•(2n-1) +n(n为偶数)
…10分

(III)cn=

1
an-n
=
1
2n+n

当n=1时,T1=

1
3
37
44

当n≥时,Tn=

1
21+1
+
1
22+2
+
1
23+3
+…+
1
2n+n
1
3
+
1
22
+
1
23
+…+
1
2n

=

1
3
+
1
4
(1-
1
2n-1
)
1-
1
2
=
1
3
+
1
2
-
1
2n
=
5
6
-
1
2n
5
6
37
44

综上可知,任意n∈N*,Tn

37
44
.…14分

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