问题 解答题
已知正数数列{cn}的前n项和为Sn,且满足Sn+cn=1(n∈N*).
(1)求数列{cn}的通项公式;
(2)设an=
1
cn
,探究是否存在数列{bn},使得a1b1+a2b2+…+anbn=(2n一1)22n+1+2对一切正整数n都成立?若存在,请求出数列{bn}的通项公式,若不存在,请说明理由;
(3)若(2)探究出存在数列{bn},则求数列{bn•cn}的前n项的和Tn;若(2)探究出不存在数列{bn},则请计算数列{
2n+1
2n
}的前n项和.
答案

(1)当n=1时,S1+c1=1,即2c1=1,故c1=

1
2
(1分)

当n≥2时,Sn+cn=1,Sn-1+cn-1=1,两式相减,得(Sn-Sn-1)+(cn-cn-1)=0,

即2cn=cn-1

所以数列{cn}是首项为

1
2
,公比为
1
2
的等比数列,

所以cn=(

1
2
)n.(3分)

(2)因为an=

1
cn

所以an=2n.(4分)

若存在数列{bn},使得a1b1+a2b2+…+anbn=(2n一1)2n+1+2对一切正整数n都成立,

则a1b1+a2b2+…+an-1bn-1=(2n一3)2n+2(n≥2),(6分)

两式相减,得anbn=2n(2n+1)(n≥2),解得bn=2n+1(n≥2);

由a1b1=6,得b1=3,符合上式,所以bn=2n+1(n∈N*).

所以存在符合条件的数列{bn},其通项公式为bn=2n+1(n∈N*).(8分)

(3)因为bn•cn=

2n+1
2n
,故数列{bn•cn}的前n项的和Tn=
3
2
+
5
22
+
7
23
+…+
2n+1
2n

所以

1
2
Tn=
3
22
+
5
23
+
7
24
+…+
2n+1
2n+1

所以Tn-

1
2
Tn=
3
2
+
2
22
+
2
23
+
2
24
+…+
2
2n
-
2n+1
2n+1
=
3
2
+
1
2
(1-
1
2n-1
)
1-
1
2
-
2n+1
2n+1
(11分)

1
2
Tn=
5
2
-
1
2n-1
-
2n+1
2n+1
=
5
2
-
2n+5
2n+1

所以Tn=5-

2n+5
2n
(13分)

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