问题 解答题

设数列{an}的前n项和为Sn,a1=1且对于任意正整数n,点(an+1,Sn)在直线2x+y-2=0上.

(1)求数列{an}的通项公式;

(2)设数列{bn}满足:bn=nan,Tn为数列{bn}的前n项和,求证:当n≥2时,Tn<4.

答案

(本小题满分12分)

(1)点(an+1,Sn)在直线2x+y-2=0上

∴2an+1+Sn-2=0即∴Sn=2-2an+1    ①

当n≥2时,∴Sn-1=2-2an     ②…(3分)

由①-②可得:an=2an+1

an+1
an
=
1
2
(n≥2)又a1=1,a2=
1
2
符合上式

数列{an}是以1为首项,

1
2
为公比的等比数列

an=(

1
2
)n-1                  …(6分)

(2)由(1)知bn=nan=n(

1
2
)n-1

∴Tn=1+2(

1
2
)1+3(
1
2
)
2
+4(
1
2
)
3
+…+n(
1
2
)
n-1
     …③

1
2
Tn=
1
2
+2(
1
2
)
2
+3(
1
2
)
3
+4(
1
2
)
4
+…+n(
1
2
)
n
    …④

由③-④得∴Tn=4-(

1
2
)n-2-n(
1
2
)n-1=4-
n+2
2n-1
<4…(12分)

选择题
多项选择题