Question

已知數(shù)列{a_n}的前n項和為S，且對于任意的n∈N^*，恒有S_n=2a_n-n，設b_n=log₂（a_n+1）
（1）求數(shù)列{a_n}，{b_n}的通項公式a_n和b_n；
（2）若，證明：c₁+c₂+…+c_n＜．

Answer 1

【答案】分析：（1）由S_n=2a_n-n，得a₁=1，S_n-1=2a_n-1-（n-1），所以a_n=2a_n-2a_n-1-1，∴a_n=2a_n-1+1，由此能求出數(shù)列{a_n}的通項公式a_n．由a_n+1=2•2^n-1=2ⁿ，知b_n=log₂（a_n+1）=log₂2ⁿ=n，n∈N⁺．
（3），，由{a_n}為正項數(shù)列，所以{C_n}也為正項數(shù)列，從而，所以數(shù)列{c_n}遞減，由此能夠證明c₁+c₂+…+c_n＜．
解答：解：（1）當n=l時，S₁=2a₁-1，得a₁=1，∵S_n=2a_n-n，∴當n≥2時，S_n-1=2a_n-1-（n-1），
兩式相減得：a_n=2a_n-2a_n-1-1，∴a_n=2a_n-1+1，
∴a_n+1=2a_n-1+2=2（a_n-1+1），
∴{a_n+1}是以a₁+1=2為首項，2為公比的等比數(shù)列．
a_n+1=2•2^n-1=2ⁿ，∴a_n=2ⁿ-1，n∈N⁺，∴b_n=log₂（a_n+1）=log₂2ⁿ=n，n∈N⁺．
（2），，由{a_n}為正項數(shù)列，所以{C_n}也為正項數(shù)列，
從而，所以數(shù)列{c_n}遞減，
所以=．
點評：本題考查求解數(shù)列通項公式的方法、數(shù)列前n項和的計算和遞減數(shù)列前n項和最大值的證明，解題時要合理地運用數(shù)列的性質(zhì)．