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-
(1)证明数列{Sn-
(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=
Sn+1,…(2分)1 3
由此得Sn+1-
=3 2
(Sn-1 3
),…(3分)3 2
即
=Sn+1- 3 2 Sn- 3 2
,…(4分)1 3
又∵S1-
=a1-3 2
=-3 2
,1 2
所以数列{Sn-
}是以-3 2
为首项,1 2
为公比的等比数列.…(5分)1 3
(2)由(1)得Sn-
=-3 2
×(1 2
)n-1,即Sn=1 3
-3 2
×(1 2
)n-1,…(6分)1 3
所以,当n≥2时,an=Sn-Sn-1=[
-3 2
×(1 2
)n-1]-[1 3
-3 2
×(1 2
)n-2]=1 3
…(8分)1 3n-1
又n=a时,a1=1也适合上式,
所以an=
.…(9分)1 3n-1
(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
)n-1是单调递增数列,…(10分)1 3
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)