问题
解答题
已知数列{an}的前n项和为Sn,a1=1,且3an+1+2Sn=3(n为正整数)
(Ⅰ)求出数列{an}的通项公式;
(Ⅱ)若对任意正整数n,k≤Sn恒成立,求实数k的最大值.
答案
(Ⅰ)∵3an+1+2Sn,①
∴当n≥2时,3an+2Sn-1=3.②
由 ①-②,得3an+1-3an+2an=0.
∴
=an+1 an
,n≥2.1 3
又∵a1=1,3a2+2a1=3,解得 a2=
.1 3
∴数列{an}是首项为1,公比为q=
的等比数列.1 3
∴an=a1qn-1=(
)n-1,(n为正整数).…(7分)1 3
(Ⅱ)∵数列{an}是首项为1,公比为q=
的等比数列,1 3
∴Sn=
=1×(1-
)1 3 n 1- 1 3
(1-3 2
),1 3 n
由题意可知,对于任意的正整数n,恒有k≤
(1-3 2
),1 3 n
∵数列{1-
}单调递增,当n=1时,数列中的最小项为1 3 n
,即2 3
(1-3 2
)≥11 3 n
∴必有k≤1,即实数k的最大值为1.…(14分)