已知数列{a n }的前n项和为S n ,且对于任意的n∈N * ,恒有S n =2a n -n,设b n =log 2

已知数列{a n }的前n项和为S n ,且对于任意的n∈N * ,恒有S n =2a n -n,设b n =log 2 (a n +1),
(1)求证数列{a n +1}是等比数列;
(2)求数列{a n },{b n }的通项公式a n 和b n
(3)设 c n =
2 b n
a n a n+1
,①求数列{c n }的最大值.②求
lim
n→∞
(
c 1 +c 2 +…+c n ).
lioulei5188 1年前 已收到1个回答 举报

i紫眸i 幼苗

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(1)当n=1时,S 1 =2a 1 -1,得a 1 =1.(1分)
∵S n =2a n -n,
∴当n≥2时,S n-1 =2a n-1 -(n-1),
两式相减得:a n =2a n -2a n-1 -1,
∴a n =2a n-1 +1.(3分)
∴a n +1=2a n-1 +2=2(a n-1 +1),(5分)
∴{a n +1}是以a 1 +1=2为首项,2为公比的等比数列.(6分)
(2)由(1)得a n +1=2•2 n-1 =2 n ,∴a n =2 n -1,n∈N * .(8分)
∴b n =log 2 (a n +1)=log 2 2 n =n,n∈N * . (10分)
(3) c n =
2 n
a n a n+1 , c n+1 =
2 n+1
a n+1 a n+2 ①


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

=
-2× 4 n - 2 n
( 2 n+1 -1)( 2 n+2 -1)( 2 n -1) <0
∴数列{c n }单调递减.(12分)
∴①n=1时数列{c n }的最大值为 c 1 =
2
3 .(14分)
②由 c n =
2 n
( 2 n -1)( 2 n+1 -1) =
1
2 n -1 -
1
2 n+1 -1 ,(16分)
所以c 1 +c 2 +…+c n = 1-
1
2 n+1 -1 .∴
lim
n→∞ ( c 1 +c 2 +…+c n )=1.(18分)

1年前

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