已知数列{an}
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已知数列{an}的首项为a(a≠0),前n项和为Sn,且有Sn+1=tSn+a (t≠0),bn=Sn+1.
已知数列{a n}的首项为a(a≠0),前n项和为S n,且有S n+1=tS n+a(t≠0),b n=S n+1.
(1)求数列{a n}的通项公式;
(2)当t=1时,若对任意n∈N*,都有|b n|≥|b5|,求a的取值范围;
(3)当t≠1时,若c n=2+
n
i=1
b i,求能够使数列{
c n}为等比数列的所有数对(a,t).
解题思路:(1)由数列递推式求得首项,得到a n+1=a n t,由此说明数列是等比数列,由等比数列的通项公式得答案;
(2)当t=1时,S n=na,b n=na+1,b n+1-b n=a,得到{b n}为等差数列.当a>0时,{b n}为单调递增数列,且对任意n∈N*,a n>0恒成立,不合题意.当a<0时,{b n}为单调递减数列,由题意知得b4>0,b6<0,结合|b n|≥|b5|去绝对值后求解a的取值范围;
(3)求出数列{a n}的前n项和S n,代入b n=S n+1求得b n,进一步代入c n=2+
n
i=1
b i,由等比数列通项的特点列式求得a,t的值.
(1)当n=1时,由S2=tS1+a,解得a2=at,
当n≥2时,S n=tS n-1+a,
∴S n+1-S n=t(S n-S n-1),即a n+1=a n t,
又∵a1=a≠0,
综上有
an+1
an=t(n∈N*),
∴{a n}是首项为a,公比为的等比数列,
∴an=atn−1;
(2)当t=1时,S n=na,b n=na+1,b n+1-b n=a,此时{b n}为等差数列;
当a>0时,{b n}为单调递增数列,且对任意n∈N*,a n>0恒成立,不合题意;当a<0时,{b n}为单调递减数列,由题意知得b4>0,b6<0,且有
b4≥|b5|
−b6≥|b5|,解得−
2
9≤a≤−
2
11.
综上a的取值范围是[−
2
9,−
2
11];
(3)∵t≠1,bn=1+
a
1−t−
atn
1−t,
∴cn=2+(1+
a
1−t)n−
a
1−t(t+t2+…+tn)
=2+(1+
a
1−t)n−
a(t−tn+1)
(1−t)2
=2−
at
(1−t)2+
1−t+a
1−tn+
atn+1
(1−t)2,
由题设知{c n}为等比数列,
∴有
点评:
本题考点:数列递推式;等比关系的确定.
考点点评:本题考查数列递推式,考查了等比关系的确定,考查了学生的计算能力,是中档题.。