在数列{an}中,a1=-12,an+1=2an+n-1,n∈N*.(1)证明数列{an+n}是等比数列;(2)求数列{an}的前n项和

2025-04-13 22:07:33
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回答1:

(1)证明:因为an+1=2an+n-1(n∈N*),所以an+1+(n+1)=2(an+n)(n∈N*),
所以数列{an+n}是以a1+1=

1
2
为首项,2为公比的等比数列;
(2)解:∵数列{an+n}是以a1+1=
1
2
为首项,2为公比的等比数列
∴an+n=
1
2
×2n-1=2n-2,即an=2n-2-n,
∴数列{an}的前n项和为Sn=
1
2
(1?2n)
1?2
-
n(1+n)
2
=2n?1?
n(1+n)
2
?
1
2

(3)解:对任意的n∈N*,Sn+1-2Sn=2n?
(2+n)(1+n)
2
?
1
2
-2[2n?1?
n(1+n)
2
?
1
2
]=
1
2
(n2?n?1)

当n∈N*时,
1
2
(n2?n?1)
是增函数,
n=1时,
1
2
(n2?n?1)
=-
1
2
<0,即Sn+1-2Sn<0,所以Sn+1<2Sn
n=2时,
1
2
(n2?n?1)
=
1
2
>0,即Sn+1-2Sn>0,所以Sn+1>2Sn
n>2时,
1
2
(n2?n?1)
1
2
>0,即Sn+1-2Sn>0,所以Sn+1>2Sn
综上,当n=1时,Sn+1<2Sn;当n≥2时,Sn+1>2Sn