Question

數(shù)列{a_n}的前n項(xiàng)和為S_n，S_n+a_n=-

1

2

n²-

3

2

n+1（n∈N^*）．
（1）設(shè)b_n=a_n+n，證明：數(shù)列{b_n}是等比數(shù)列；
（2）求數(shù)列{nb_n}的前n項(xiàng)和T_n
（3）若c_n=（

1

2

）ⁿ-a_n，P=

2013

i=1

ci2+ci+1

ci3+ci

，求不超過P的最大整數(shù)的值．

Answer 1

考點(diǎn)：數(shù)列的求和,等比數(shù)列的性質(zhì)

專題：等差數(shù)列與等比數(shù)列

分析：（1）當(dāng)n=1時(shí)，2a₁=-

1

2

-

3

2

+1，解得a₁．當(dāng)n≥2時(shí)，由S_n+a_n=-

1

2

n²-

3

2

n+1，S_n-1+a_n-1=-

1

2

(n-1)2-

3

2

(n-1)+1，兩式相減即可證明；
（2）利用“錯(cuò)位相減法”、等比數(shù)列的前n項(xiàng)和公式即可得出；
（3）由（1）可得a_n=(

1

2

)n-n，可得c_n=（

1

2

）ⁿ-a_n=n.

c 2 i +ci+1

c 3 i +ci

=

n2+n+1

n3+n

=

1

n

+

1

n2+1

，由于P=

2013

i=1

ci2+ci+1

ci3+ci

單調(diào)遞增，即可得出不超過P的最大整數(shù)的值．

解答： （1）證明：當(dāng)n=1時(shí)，2a₁=-

1

2

-

3

2

+1，解得a₁=-

1

2

．
當(dāng)n≥2時(shí)，由S_n+a_n=-

1

2

n²-

3

2

n+1，S_n-1+a_n-1=-

1

2

(n-1)2-

3

2

(n-1)+1，兩式相減可得2a_n-a_n-1=-n-1，化為2（a_n+n）=a_n-1+n-1，即bn=

1

2

bn-1．
∴數(shù)列{b_n}是等比數(shù)列；
（2）解：由（1）可得：b_n=(

1

2

)n，
∴T_n=

1

2

+2×(

1

2

)2+3×(

1

2

)3+…+n(

1

2

)n，
∴

1

2

Tn=(

1

2

)2+2×(

1

2

)3+…+(n-1)×(

1

2

)n+n×(

1

2

)n+1，
∴

1

2

Tn=

1

2

+(

1

2

)2+(

1

2

)3+…+(

1

2

)n-n(

1

2

)n+1=

1 2 [1-( 1 2 )n]

1- 1 2

-n(

1

2

)n+1=1-(1+

1

2

n)(

1

2

)n，
∴T_n=2-（2+n）(

1

2

)n．
（3）由（1）可得a_n=(

1

2

)n-n，
∴c_n=（

1

2

）ⁿ-a_n=n．
∴

c 2 i +ci+1

c 3 i +ci

=

n2+n+1

n3+n

=

1

n

+

1

n2+1

，
由于P=

2013

i=1

ci2+ci+1

ci3+ci

單調(diào)遞增，
∴P＞1
因此不超過P的最大整數(shù)的值是1．

點(diǎn)評：本題考查了遞推式的應(yīng)用、等比數(shù)列的通項(xiàng)公式及其前n項(xiàng)和公式、“錯(cuò)位相減法”，考查了推理能力與計(jì)算能力，屬于難題．