问题 解答题

设数列{an}的前n项和为Sn,且Sn2-2Sn-anSn+1=0,n=1,2,3,….

(1)求a1,a2,a3

(2)求Sn的表达式.

答案

(1)当n=1时,由已知得a12-2a1-a12+1=0

∴a1=

1
2

同理,可解得 a2=

1
6
,a3=
1
12
       (5分)

(2)解法一:由题设Sn2-2Sn-anSn+1=0,

当n≥2时,an=Sn-Sn-1

代入上式,得Sn-1Sn-2Sn+1=0,(*) (6分)

由(1)可得S1=a1=

1
2
,S2=a1+a2=
1
2
+
1
6
=
2
3
由(*)式可得S3=
3
4

由此猜想:Sn=

n
n+1
   (8分)

证明:①当n=1时,结论成立.

②假设当n=k时结论成立,

Sk=

k
k+1
那么,由(*)得Sk+1=
1
2-Sk

Sk+1=

1
2-
k
k+1
=
k+1
k+2

所以当n=k+1时结论也成立,根据①和②可知,

Sn=

n
n+1
对所有正整数n都成立.(12分)

解法二:由题设Sn2-2Sn-anSn+1=0,

当n≥2,an=Sn-Sn-1

代入上式,得SnSn-1-2Sn+1=0

Sn=

1
2-Sn-1

Sn-1=

1
2-Sn-1
-1=
Sn-1-1
2-Sn-1

1
Sn-1
=
2-Sn
Sn-1-1
=-1+
1
Sn-1-1

∴数列{

1
Sn-1
}是以
1
S1-1
=-2为首项,以-1为公差的等差数列,

1
Sn-1
=-2+(-1)(n-1)=-n-1

Sn=1-

1
1+n
=
n
n+1
 (12分)

单项选择题
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