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设数列{an}的前n项和为Sn.已知a1=1.Sn=nan-2n.(Ⅰ)求证:数列{an}为等差数列.并分别写出an和Sn关于n的表达式,(Ⅱ)求,(Ⅲ)是否存在自然数n.使得?若存在.求n的值,若不

编辑:chaxungu时间:2026-04-27 17:50:01分类:高中数学题库

设数列{an}的前n项和为Sn,已知a1=1,Sn=nan-2n(n-1)(n=1,2,3,…).
(Ⅰ)求证:数列{an}为等差数列,并分别写出an和Sn关于n的表达式;
(Ⅱ)求数学公式
(Ⅲ)是否存在自然数n,使得数学公式?若存在,求n的值;若不存在,说明理由.在线课程解:(Ⅰ)当n≥2时,an=Sn-Sn-1=nan-(n-1)an-1-4(n-1),(2分)
得an-an-1=4(n=2,3,4,).(3分)
∴数列{an}是以a1=1为首项,4为公差的等差数列.(4分)
∴an=4n-3.(5分).(6分)
(Ⅱ)=
=(8分)
==.(10分)
(Ⅲ)由Sn=2n2-n得:,(11分)
.(13分)
令n2=400,得n=20,所以,存在满足条件的自然数n=20.(14分)
分析:(Ⅰ)由题意知an=Sn-Sn-1=nan-(n-1)an-1-4(n-1),从而得到an-an-1=4(n=2,3,4,).由此可知an=4n-3.所以
(Ⅱ)由题设知==;计算可得答案.
(Ⅲ)由题设条件知,所以.由此可知存在满足条件的自然数n=20.
点评:本题考查数列性质的综合运用,解题时要认真审题,仔细解答.