问题 解答题
已知数列{an}的前n项和为Sn,若a1=
1
2
且an+2Sn•Sn-1=0(n≥2).
(Ⅰ)求证{
1
Sn
}
是等差数列,并求出an的表达式;
(Ⅱ) 若bn=2(1-n)an(n≥2),求证b22+b32+…+bn2<1.
答案

(I)证明:当n≥2时,an=Sn-Sn-1

又an+2SnSn-1=0

∴Sn-Sn-1+2SnSn-1=0(n≥2),

若Sn=0,则an=0,

∴a1=0与a1=

1
2
矛盾

∴Sn≠0,Sn-1≠0.

1
Sn-1
-
1
Sn
+2=0即
1
Sn
-
1
Sn-1
=2,

1
S2
-
1
S1
=2.

∴{

1
Sn
}是首项为2,公差为2的等差数列

由(I)知数列{

1
Sn
}是等差数列.

1
Sn
=2+(n-1)•2=2n即Sn=
1
2n

∴当n≥2时,an=Sn-Sn-1=

1
2n
-
1
2(n-1)
=-
1
2n(n-1)

又当n=1时,S1=a1=

1
2

∴an=

1
2
,(n=1)
-
1
2n(n-1)
(n≥2)

(Ⅱ)证明:由(I)知bn=2(1-n)•

1
2n(1-n)
=
1
n
(n≥2)

∴b22+b32+…+bn2=

1
22
+
1
32
+…+
1
n2
1
1×2
+
1
2×3
+…+
1
(n-1)n

=(1-

1
2
)+(
1
2
-
1
3
)+…+(
1
n-1
-
1
n
)

=1-

1
n
<1

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