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】
【标注】
  • 知识点
    >
    数列
    >
    数列的通项公式
    >
    前n项和与通项公式之间的关系
  • 知识点
    >
    数列
    >
    数列的通项公式
    >
    前n项和与通项公式之间的关系
  • 知识点
    >
    数列
    >
    等比数列及其性质
    >
    等比数列的定义与通项
  • 题型
    >
    不等式
    >
    恒成立与存在性问题
  • 知识点
    >
    数列
    >
    数列的性质
    >
    数列的有界性
  1. 求 $a_2,a_3$;
    标注
    • 知识点
      >
      数列
      >
      数列的通项公式
      >
      前n项和与通项公式之间的关系
    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 $a_2=\dfrac32,a_3=\dfrac74$.
  2. 证明数列 $\{a_n-2\}$ 为等比数列;
    标注
    • 知识点
      >
      数列
      >
      数列的通项公式
      >
      前n项和与通项公式之间的关系
    • 知识点
      >
      数列
      >
      等比数列及其性质
      >
      等比数列的定义与通项
    答案
    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.
  3. 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
    • 题型
      >
      不等式
      >
      恒成立与存在性问题
    • 知识点
      >
      数列
      >
      数列的性质
      >
      数列的有界性
    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
0.114810s