问题 解答题
已知数列{an}的前项n和为Sn,a1=1,Sn与-3Sn+1的等差中项是-
3
2
(n∈N*)

(1)证明数列{Sn-
3
2
}为等比数列;
(2)求数列{an}的通项公式;
(3)若对任意正整数n,不等式k≤Sn恒成立,求实数k的最大值.
答案

(1)因为Sn与-3Sn+1的等差中项是-

3
2

所以Sn-3Sn+1=-3,即Sn+1=

1
3
Sn+1,…(2分)

由此得Sn+1-

3
2
=
1
3
(Sn-
3
2
),…(3分)

Sn+1-
3
2
Sn-
3
2
=
1
3
,…(4分)

又∵S1-

3
2
=a1-
3
2
=-
1
2

所以数列{Sn-

3
2
}是以-
1
2
为首项,
1
3
为公比的等比数列.…(5分)

(2)由(1)得Sn-

3
2
=-
1
2
×(
1
3
n-1,即Sn=
3
2
-
1
2
×(
1
3
n-1,…(6分)

所以,当n≥2时,an=Sn-Sn-1=[

3
2
-
1
2
×(
1
3
n-1]-[
3
2
-
1
2
×(
1
3
n-2]=
1
3n-1
…(8分)

又n=a时,a1=1也适合上式,

所以an=

1
3n-1
.…(9分)

(3)要使不等式k≤Sn对任意正整数n恒成立,即k小于或等于Sn的所有值.

又因为Sn=

3
2
-
1
2
×(
1
3
n-1是单调递增数列,…(10分)

且当n=1时,Sn取得最小值1,…(11分)

要使k小于或等于Sn的所有值,即k≤1,…(13分)

所以实数k的最大值为.…(14分)

单项选择题
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