您现在的位置是:首页 > 学科知识查询 > 高中数学题库

在数列{an}中..n∈N*.(1)证明数列{an+n}是等比数列,(2)求数列{an}的前n项和Sn,(3)求Sn的最小值.指出Sn取最小值时n的值.并说明理由.

编辑:chaxungu时间:2026-04-27 16:37:23分类:高中数学题库

在数列{an}中,数学公式,n∈N*
(1)证明数列{an+n}是等比数列;
(2)求数列{an}的前n项和Sn
(3)求Sn的最小值,指出Sn取最小值时n的值,并说明理由.在线课程(1)证明:,n∈N*

所以数列{an+n}是首项为,且公比为2的等比数列
(2)解:
由(1)可知an+n=×2n-1=2n-2
于是数列{an}的通项公式为an=2n-2-n
所以数列{an}的前n项和=
(3)对任意的n∈N*,Sn+1-Sn==2n-1-(n+1)
n=1时,2n-1-(n+1)=-1<0 所以S2<S1
n=2时,2n-1-(n+1)=-1<0 所以S3<S2
n=3时,2n-1-(n+1)=0 所以S4=S3
n=4时,2n-1-(n+1)=3>0 所以S5>S4
猜想“n∈N*,且n≥4时,2n-1>(n+1)”
下面用数学归纳法证明:
①当n=4时,已证
②假设当n=k(k≥4)时,命题成立,即2k-1>(k+1)
那么当n=k+1时,2k=2×2k-1>2(k+1)=(k+2)+k>k+2=(k+1)+1
这就是说,当n=k+1时,命题也成立
根据①和②,可知当n∈N*且n≥4时,不等式2n-1>(n+1)都成立
综上S1>S2>S3=S4<S5<S6<<Sn<Sn+1
所以当n=3,?n=4时,Sn取到最小值:
分析:(1)由递推关系拼凑出an+n和an+1+(n+1)之间的关系式找到其比值为常数即可.
(2)由{an+n}是等比数列找到{an}的通项,再用分组求和的方法求出{an}的前n项和Sn
(3)先找的关系,得到猜想“n∈N*,且n≥4时,2n-1>(n+1)”,再用数学归纳法证明即可.
点评:本题是一道综合题,既有等比数列的证明和数列的求和,又用到了数学归纳法的证明,是一道中档题.