问题
解答题
设数列{an}满足a1=a,an+1=can+1-c,n∈N*,其中a,c为实数,且c≠0 (Ⅰ)求数列{an}的通项公式; (Ⅱ)设a=
(Ⅲ)若0<an<1对任意n∈N*成立,证明0<c≤1. |
答案
(Ⅰ)由题设得:n≥2时,an-1=c(an-1-1)=c2(an-2-1)=…=cn-1(a1-1)=(a-1)cn-1.
所以an=(a-1)cn-1+1.
当n=1时,a1=a也满足上式.
故所求的数列{an}的通项公式为:an=(a-1)cn-1+1.
(Ⅱ)由(Ⅰ)得:bn=n(1-an)=n(
)n.Sn=b1+b2++bn=1 2
+2(1 2
)2+3(1 2
)3++n(1 2
)n,1 2
Sn=(1 2
)2+2(1 2
)3+3(1 2
)4++n(1 2
)n+11 2
∴
Sn=1 2
+(1 2
)2+(1 2
)3+(1 2
)4++(1 2
)n-n(1 2
)n+1.1 2
∴Sn=1+
+(1 2
)2+(1 2
)3+(1 2
)4++(1 2
)n-1-n(1 2
)n=2[1-(1 2
)n]-n(1 2
)n1 2
所以∴Sn=2-(n+2)(
)n.1 2
(Ⅲ)证明:由(Ⅰ)知an=(a-1)cn-1+1.
若0<(a-1)cn-1+1<1,则0<(1-a)cn-1<1.
因为0<a1=a<1,∴0<cn-1<
(n∈N+).1 1-a
由于cn-1>0对于任意n∈N+成立,知c>0.
下面用反证法证明c≤1.
假设c>1.由函数f(x)=cx的图象知,当n→+∞时,cn-1→+∞,
所以cn-1<
不能对任意n∈N+恒成立,导致矛盾.∴c≤1.因此0<c≤11 1-a