题目
记Sn为数列(an)的前n项和,bn为数列(Sn)的前n项积,已知(2)/((S)_{n)}+(1)/((b)_{n)}=2.(1)证明:数列(bn)是等差数列;(2)求(an)的通项公式.
记Sn为数列{an}的前n项和,bn为数列{Sn}的前n项积,已知$\frac{2}{{S}_{n}}$+$\frac{1}{{b}_{n}}$=2.
(1)证明:数列{bn}是等差数列;
(2)求{an}的通项公式.
(1)证明:数列{bn}是等差数列;
(2)求{an}的通项公式.
题目解答
答案
解:(1)证明:当n=1时,b1=S1,
由$\frac{2}{{b}_{1}}$+$\frac{1}{{b}_{1}}$=2,解得b1=$\frac{3}{2}$,
当n≥2时,$\frac{{b}_{n}}{{b}_{n-1}}$=Sn,代入$\frac{2}{{S}_{n}}$+$\frac{1}{{b}_{n}}$=2,
消去Sn,可得$\frac{2\;{b}_{n-1}}{{b}_{n}}$+$\frac{1}{{b}_{n}}$=2,所以bn-bn-1=$\frac{1}{2}$,
所以{bn}是以$\frac{3}{2}$为首项,$\frac{1}{2}$为公差的等差数列.
(2)由题意,得a1=S1=b1=$\frac{3}{2}$,
由(1),可得bn=$\frac{3}{2}$+(n-1)×$\frac{1}{2}$=$\frac{n+2}{2}$,
由$\frac{2}{{S}_{n}}$+$\frac{1}{{b}_{n}}$=2,可得Sn=$\frac{n+2}{n+1}$,
当n≥2时,an=Sn-Sn-1=$\frac{\;n+2}{n+1}$-$\frac{n+1}{n}$=-$\frac{1}{n(n+1)}$,显然a1不满足该式,
所以an=$\left\{\begin{array}{l}{\frac{3}{2},}&{n=1}\\{-\frac{1}{n(n+1)},}&{n≥2}\end{array}\right.$.
由$\frac{2}{{b}_{1}}$+$\frac{1}{{b}_{1}}$=2,解得b1=$\frac{3}{2}$,
当n≥2时,$\frac{{b}_{n}}{{b}_{n-1}}$=Sn,代入$\frac{2}{{S}_{n}}$+$\frac{1}{{b}_{n}}$=2,
消去Sn,可得$\frac{2\;{b}_{n-1}}{{b}_{n}}$+$\frac{1}{{b}_{n}}$=2,所以bn-bn-1=$\frac{1}{2}$,
所以{bn}是以$\frac{3}{2}$为首项,$\frac{1}{2}$为公差的等差数列.
(2)由题意,得a1=S1=b1=$\frac{3}{2}$,
由(1),可得bn=$\frac{3}{2}$+(n-1)×$\frac{1}{2}$=$\frac{n+2}{2}$,
由$\frac{2}{{S}_{n}}$+$\frac{1}{{b}_{n}}$=2,可得Sn=$\frac{n+2}{n+1}$,
当n≥2时,an=Sn-Sn-1=$\frac{\;n+2}{n+1}$-$\frac{n+1}{n}$=-$\frac{1}{n(n+1)}$,显然a1不满足该式,
所以an=$\left\{\begin{array}{l}{\frac{3}{2},}&{n=1}\\{-\frac{1}{n(n+1)},}&{n≥2}\end{array}\right.$.
解析
步骤 1:证明{b_n}是等差数列
首先,当n=1时,b_1=S_1,由$\frac{2}{{b}_{1}}$+$\frac{1}{{b}_{1}}$=2,解得b_1=$\frac{3}{2}$。
然后,当n≥2时,$\frac{{b}_{n}}{{b}_{n-1}}$=S_n,代入$\frac{2}{{S}_{n}}$+$\frac{1}{{b}_{n}}$=2,消去S_n,可得$\frac{2\;{b}_{n-1}}{{b}_{n}}$+$\frac{1}{{b}_{n}}$=2,所以b_n-b_n-1=$\frac{1}{2}$,因此{b_n}是以$\frac{3}{2}$为首项,$\frac{1}{2}$为公差的等差数列。
步骤 2:求{a_n}的通项公式
由题意,得a_1=S_1=b_1=$\frac{3}{2}$。
由(1),可得b_n=$\frac{3}{2}$+(n-1)×$\frac{1}{2}$=$\frac{n+2}{2}$。
由$\frac{2}{{S}_{n}}$+$\frac{1}{{b}_{n}}$=2,可得S_n=$\frac{n+2}{n+1}$。
当n≥2时,a_n=S_n-S_n-1=$\frac{\;n+2}{n+1}$-$\frac{n+1}{n}$=-$\frac{1}{n(n+1)}$,显然a_1不满足该式。
所以a_n=$\left\{\begin{array}{l}{\frac{3}{2},}&{n=1}\\{-\frac{1}{n(n+1)},}&{n≥2}\end{array}\right.$。
首先,当n=1时,b_1=S_1,由$\frac{2}{{b}_{1}}$+$\frac{1}{{b}_{1}}$=2,解得b_1=$\frac{3}{2}$。
然后,当n≥2时,$\frac{{b}_{n}}{{b}_{n-1}}$=S_n,代入$\frac{2}{{S}_{n}}$+$\frac{1}{{b}_{n}}$=2,消去S_n,可得$\frac{2\;{b}_{n-1}}{{b}_{n}}$+$\frac{1}{{b}_{n}}$=2,所以b_n-b_n-1=$\frac{1}{2}$,因此{b_n}是以$\frac{3}{2}$为首项,$\frac{1}{2}$为公差的等差数列。
步骤 2:求{a_n}的通项公式
由题意,得a_1=S_1=b_1=$\frac{3}{2}$。
由(1),可得b_n=$\frac{3}{2}$+(n-1)×$\frac{1}{2}$=$\frac{n+2}{2}$。
由$\frac{2}{{S}_{n}}$+$\frac{1}{{b}_{n}}$=2,可得S_n=$\frac{n+2}{n+1}$。
当n≥2时,a_n=S_n-S_n-1=$\frac{\;n+2}{n+1}$-$\frac{n+1}{n}$=-$\frac{1}{n(n+1)}$,显然a_1不满足该式。
所以a_n=$\left\{\begin{array}{l}{\frac{3}{2},}&{n=1}\\{-\frac{1}{n(n+1)},}&{n≥2}\end{array}\right.$。