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【已知数列{an}的前n项和Sn满足:Sn=a(Sn-an+1)(a为常数,且a≠0,a≠1).(1)求{an}的通项公式;(2)设,若数列{bn}为等比数列,求a的值;(3)在满足条件(2)的情形下,设cn=4an+1,数列{c】
更新时间:2024-04-24 11:31:31
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问题描述:

已知数列{an}的前n项和Sn满足:Sn=a(Sn-an+1)(a为常数,且a≠0,a≠1).

(1)求{an}的通项公式;

(2)设,若数列{bn}为等比数列,求a的值;

(3)在满足条件(2)的情形下,设cn=4an+1,数列{cn}的前n项和为Tn,若不等式对任意的n∈N*恒成立,求实数k的取值范围.

贺健康回答:
  (1)当n=1时,S1=a(S1-a1+1),得a1=1.当n≥2时,由(1-a)Sn=-aan+a,得,(1-a)Sn-1=-aan-1+a.故an=aan-1,由此能求出{an}的通项公式.   (2)由,若数列{bn}为等比数列,则有,而,故[a3(2a+1)]2=(2a2)•a4(2a2+a+1),由此能求出a的值.   (3)由,知,故,所以,由不等式恒成立,得恒成立,由此能求出实数k的取值范围.   【解析】   (1)当n=1时,S1=a(S1-a1+1),得a1=1.   当n≥2时,由Sn=a(Sn-an+1),   即(1-a)Sn=-aan+a,①   得,(1-a)Sn-1=-aan-1+a,②   ①-②,得(1-a)an=-aan+aan-1,   即an=aan-1,   ∴,   ∴{an}是等比数列,且公比是a,   ∴.   (2)由(1)知,,   即,   若数列{bn}为等比数列,   则有,   而,   故[a3(2a+1)]2=(2a2)•a4(2a2+a+1),   解得,   再将代入bn,得,   由,知{bn}为等比数列,   ∴.   (3)由,知,   ∴,   ∴,   由不等式恒成立,   得恒成立,   设,由,   ∴当n≤4时,dn+1>dn,当n≥4时,dn+1<dn,   而,   ∴d4<d5,   ∴,   ∴.
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