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.
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.
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