题目
已知数列{an}满足an+1=2+(n=1,2,3,…),bn= (n=1,2,3,…),cn=an-3(n=1,2,3,…).(1)若a1=2,证明{bn}是等比数列;(2)在(1)的条件下,求{an}的通项公式;(3)若a1∈(,),证明数列{|cn|}的前n项和Sn满足Sn<1.
答案:(1)证明:∵a1=2,∴b1==.由已知bn+1===·=bn,∴{bn}是首项为,公比为的等比数列. (2)解:由(1)知bn=()()n-1=()n,即=()n,∴an=. (3)证明:首先证明an>2.①当n=1时,∵a1∈(,),∴a1>2; ②假设n=k时,ak>2; 当n=k+1时,ak+1=2+>2,∴an>2.∴||<.∴|cn|=|an-3|=|2+-3|=||<|an-1-3|<|cn-1|.∴|cn|<|cn-1|<…<()n-1|c1|.∴Sn=|c1|+|c2|+…+|cn|<|c1|+|c1|+…+()n-1·|c1|=|c1|·[1+()+…+()n-1]=|c1|·=2[1-()n]|c1|. ∵<a1<,∴<a1-3<,即<c1<,即|c1|<.∴Sn<2[1-()n]|c1|<1-()n<1.