作业帮 > 数学 > 作业

已知数列{an}的前n项和为Sn,且对任意正整数n,都有an是n与Sn的等差中项.

来源:学生作业帮 编辑:作业帮 分类:数学作业 时间:2024/08/25 18:49:51
已知数列{an}的前n项和为Sn,且对任意正整数n,都有an是n与Sn的等差中项.
(1)求证:an=2an-1+1(n≥2);
(2)求证:数列{an+1}为等比数列;
(3)求数列{an}的前n项和Sn
(1)证明:∵an是n与Sn的等差中项,
∴2an=n+Sn
于是2an-1=n-1+Sn-1(n≥2)②
①-②得2an-2an-1=1+an
∴an=2an-1+1(n≥2)
(2)证明:当n≥2时,由an=2an-1+1得 an+1=2(an-1+1)

an+1
an−1+1=2
当n=1时,2a1=1+S1即 2a1=1+a1
∴a1=1,a1+1=2
所以{an+1}是以2为首项,2为公比的等比数列
(3)∵an+1=2•2n-1=2n
∴an=2n-1
∴Sn=(21+22+…+2n)−n=
2(1−2n)
1−2−n=2n+1−2−n