已知数列 $\{a_n\}$ 的前项和为 $S_n$,$a=1$,数列 $\{a_n+S_n\}$ 是公差为 $2$ 的等差数列.
【难度】
【出处】
无
【标注】
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求 $a_2,a_3$;标注答案$a_2=\dfrac32,a_3=\dfrac74$解析因为 $a_1=1$,所以 $a_1+S_1=2$,于是$$a_n+S_n=2n,$$故 $a_2=\dfrac32,a_3=\dfrac74$.
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证明数列 $\{a_n-2\}$ 为等比数列;标注答案略解析由题有$$a_{n+1}+S_{n+1}=2n+2,a_n+S_n=2n,$$所以$$2a_{n+1}=a_n+2,$$因此$$a_{n+1}-2=\dfrac12(a_n-2),$$于是数列 $\{a_n-2\}$ 为等比数列.
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求使不等式 $S_n-n+1\geqslant\lambda a_n$ 对任意 $n\in\mathbb N^*$ 成立的 $\lambda$ 的最大值.标注答案$1$解析因为 $a_n=2-\left(\dfrac12\right)^{n-1}$,$S_n=2n-\left[2-\left(\dfrac12\right)^{n-1}\right]$,所以不等式即$$n-1+\left(\dfrac12\right)^{n-1}\geqslant\lambda\left[2-\left(\dfrac12\right)^{n-1}\right],$$即$$\lambda\leqslant\dfrac{n-1+(\frac12)^{n-1}}{2-(\frac12)^{n-1}}.$$容易知道上述不等式右边关于 $n$ 单调递减,所以其最小值为 $1$,故 $\lambda$ 的最大值为 $1$.
题目
问题1
答案1
解析1
备注1
问题2
答案2
解析2
备注2
问题3
答案3
解析3
备注3