Question

【題目】已知數(shù)列{an}的前n項和為Sn ， 且滿足Sn=n2﹣4n，數(shù)列{bn}中，b1= 對任意正整數(shù) ．
（1）求數(shù)列{an}的通項公式；
（2）是否存在實數(shù)μ，使得數(shù)列{3nbn+μ}是等比數(shù)列？若存在，請求出實數(shù)μ及公比q的值，若不存在，請說明理由；
（3）求證： ．

Answer 1

【答案】
（1）解：當n=1時，a1=S1=﹣3，

當n≥2時，an=Sn﹣Sn﹣1=n2﹣4n﹣（n﹣1）2+4（n﹣1），

即an=2n﹣5，

n=1也適合，所以an=2n﹣5．

（2）解：法一：

假設(shè)存在實數(shù)μ，使數(shù)列{3nbn+μ}是等比數(shù)列，且公比為q．

因為對任意正整數(shù) ， ，

可令n=2，3，得 b2= ，b3=﹣ ．

因為{3nbn+μ}是等比數(shù)列，所以 = ，解得 μ=﹣

從而 = = =﹣3 （n≥2）

所以存在實數(shù)μ=﹣ ，公比為q=﹣3．

法二：因為對任意正整數(shù) ．所以 ，

設(shè)3nbn+μ=﹣3（3n﹣1bn﹣1+μ），則﹣4μ=1，

所以存在 ，且公比 ．

（3）解：因為a2=﹣1，a3=1，所以 ， ，

所以 ，即 ，

于是b1+b2+…+bn= + + +… = = =

當是奇數(shù)時：b1+b2+…+bn=，關(guān)于遞增，

得 ≤b1+b2+…+bn＜ ．

當是偶數(shù)時：b1+b2+…+bn= ，關(guān)于遞增，

得 ≤b1+b2+…+bn ．

綜上， ≤b1+b2+…+bn ．

【解析】（1）當n=1時，a1=S1=﹣3，當n≥2時，an=Sn﹣Sn﹣1，可得an．（2）法一：假設(shè)存在實數(shù)μ，使數(shù)列{3nbn+μ}是等比數(shù)列，且公比為q．因為對任意正整數(shù) ， ，可令n=2，3，得 b2，b3．根據(jù){3nbn+μ}是等比數(shù)列，可得： = ，解得 μ，代入可得 =﹣3 （n≥2）即可證明．

法二：因為對任意正整數(shù) ．所以 ，設(shè)3nbn+μ=﹣3（3n﹣1bn﹣1+μ），可得﹣4μ=1，即可證明．（3）由a2=﹣1，a3=1，可得 ， ，可得 ，即 ，利用等比數(shù)列的求和公式即可得出．對n分類討論，利用數(shù)列的單調(diào)性即可證明．

【考點精析】解答此題的關(guān)鍵在于理解數(shù)列的前n項和的相關(guān)知識，掌握數(shù)列{an}的前n項和sn與通項an的關(guān)系，以及對數(shù)列的通項公式的理解，了解如果數(shù)列an的第n項與n之間的關(guān)系可以用一個公式表示，那么這個公式就叫這個數(shù)列的通項公式．