已知数列{an}满足a1=a(a≠0,且a≠1),其前n项和Sn=(1-an).(Ⅰ)求证:{an}

已知数列{an}满足a1=a(a≠0,且a≠1),其前n项和Sn=(1-an).

(Ⅰ)求证:{an}为等比数列;

(Ⅱ)记bn=anlg(n∈ N*),Tn为数列{bn}的前n项和.

(i)当a=2时,求

(ii)当a=-时,是否存在正整数m,使得对于任意正整数n都有bn≥bm?如果存在,求出m的值;如果不存在,请说明理由.

答案

证明:(Ⅰ)当n≥2时,

an=Sn-Sn-1=(1-an)-(1-an-1),

整理得=a,所以{an}是公比为a的等比数列,

又a1=a,所以an=an

(Ⅱ)因为an=an,bn=anlg|an|=anlg|an|=nanlg|a|,

(i)当a=2时,Tn=(2+2·22+…+n·2n)1g2, 

2Tn=[22+2·23+…+(n-1)·2n+n·2n+1]lg2, 

两式相减整理得Tn=2[1-(1-n)·2n]lg2. 

所以,

(ii)因为-1<a<0,

所以,当n为偶数时,bn=nanlg|a|<0;

当n为奇数时,bn=nanlg|a|>0.

所以,如果存在满足条件的正整数m,则m一定是偶数.

b2k+2-b2k=2a2k(a2-1)(k-)lg|a|,(k∈N*),

当a=-时,a2-1=-,所以2a2k(a2-1)lg|a|>0.

所以,当k>时,b2k+2>b2k,即b8<b10<b12<…,

当<时,b2k+2<b2k,即b8<b6<b4<b2

即存在正整数m=8,使得对于任意正整数n都有bn≥b8.

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