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(2011?肇庆一模)将数列{an}中的所有项按每一行比上一行多一项的规则排成如下表:记表中的第一列数a1,a2,a4,a7,…,构成的数列为{bn},b1=a1=1,Sn为数列{bn}的前n项和,且满足2bnbnSn-S2n=1(n≥2).(1)求证数列{1Sn}成等差数列,并求数列{bn}的通项公式;(2)上表中,若a81项所在行的数按从左到右的顺序构成等比数列,且公比q为正数,求当a81=-491时,公比q的值.试题及答案-解答题-云返教育
试题详情
(2011?肇庆一模)将数列{a
n
}中的所有项按每一行比上一行多一项的规则排成如下表:
记表中的第一列数a
1
,a
2
,a
4
,a
7
,…,构成的数列为{b
n
},b
1
=a
1
=1,S
n
为数列{b
n
}的前n项和,且满足
2b
n
b
n
S
n
-
S
2
n
=1(n≥2).
(1)求证数列{
1
S
n
}成等差数列,并求数列{b
n
}的通项公式;
(2)上表中,若a
81
项所在行的数按从左到右的顺序构成等比数列,且公比q为正数,求当
a
81
=-
4
91
时,公比q的值.
试题解答
见解析
解:(1)由已知,当n≥2时,
2b
n
b
n
S
n
-
S
2
n
=1,又b
n
=S
n
-S
n-1
,(1分)
所以
2(S
n
-S
n-1
)
(S
n
-S
n-1
)S
n
-
S
2
n
=1.(2分)
即
2(S
n
-S
n-1
)
-S
n-1
S
n
=1,所以
1
S
n
-
1
S
n-1
=
1
2
,(4分)
又S
1
=b
1
=a
1
=1,所以数列{
1
S
n
}是首项为1,公差为
1
2
的等差数列.(5分)
所以
1
S
n
=
1
S
1
+
1
2
(n-1)=
n+1
2
,即
S
n
=
2
n+1
.(7分)
所以,当n≥2时,
b
n
=S
n
-S
n-1
=
2
n+1
-
2
n-1+1
=-
2
n(n+1)
,(9分)
因此
b
n
=
{
1(n=1)
-
2
n(n+1)
(n≥2).
(10分)
(2)因为1+2+3+…+12=
12×13
2
=78,
所以表中第1行至第12行共含有数列{a
n
}的前78项,故a
81
在表中第13行第三列.(12分)
所以,
a
81
=b
13
q
2
=-
4
91
,(13分)
又
b
13
=-
2
13×14
,所以q=2.(14分)
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