题目
设数列的前项和为,且满足,数列满足,且. (1)求数列和的通项公式; (2)设,数列的前项和为,求证: ; (3)设数列满足(),若数列是递增数列,求实数的取值范围.
答案:解:(1)∵n=1时,a1+S1=a1+a1=2, ∴a1=1. ∵Sn=2-an,即an+Sn=2, ∴an+1+Sn+1=2. 两式相减:an+1-an+Sn+1-Sn=0. 即an+1-an+an+1=0 故有2an+1=an,∵an≠0, ∴= ∴an=n-1. ……………3分 ∵bn+1=bn+an(n=1,2,3,…), ∴bn+1-bn=n-1. 得b2-b1=1,b3-b2=,b4-b3=2,,bn-bn-1=n-2(n=2,3,…). 将这n-1个等式相加,得 bn-b1=1++2+3+…+n-2==2-n-2. 又∵b1=1,∴bn=3-n-2(n=1,2,3…). ………………6分 (2)证明:∵cn=n(3-bn)=2nn-1. ∴Tn=2.① 而Tn=2.② ①-②得 Tn=2-2×n×n. Tn=4×-4×n×n=8--4×n×n =8-(n=1,2,3,… ∴Tn<8. (3)由(1)知 由数列是递增数列,∴对恒成立, 即 恒成立, 即恒成立, 当为奇数时,即恒成立,∴, 当为偶数时,即恒成立,∴ 综上实数的取值范围为