Question

17．已知數(shù)列{a_n}的前n項(xiàng)和為S_n，且2S_n=1-a_n（n∈N^*）．
（1）求數(shù)列{a_n}的通項(xiàng)公式；
（2）設(shè)${b_n}={log_{\frac{1}{3}}}{a_n}$，記數(shù)列{a_nb_n}的前n項(xiàng)和為T_n，求證：T_n＜$\frac{3}{4}$．

Answer 1

分析 （1）利用數(shù)列的遞推關(guān)系式求出首項(xiàng)，判斷數(shù)列是等比數(shù)列，然后求解通項(xiàng)公式．
（2）利用${b_n}={log_{\frac{1}{3}}}{a_n}$，化簡(jiǎn)數(shù)列{a_nb_n}通項(xiàng)公式，然后利用錯(cuò)位相減法求和，推出結(jié)果即可．

解答 （本小題滿分10分）
解：（1）當(dāng)n=1時(shí)，由2S₁=1-a₁得：${a_1}=\frac{1}{3}$．2S_n=1-a_n（n∈N^*）．
可得2S_n-1=1-a_n-1（n∈N^*）．
兩式相減可得：a_n=$\frac{1}{3}$a_n-1 n≥2，
∴數(shù)列{a_n}是等比數(shù)列，首項(xiàng)為$\frac{1}{3}$，公比為$\frac{1}{3}$，
∴a_n=$\frac{1}{{3}^{n}}$；
（2）證明：∵${a_n}=\frac{1}{3^n}$（n∈N^*），∴${b_n}={log_{\frac{1}{3}}}{a_n}={log_{\frac{1}{3}}}{（{\frac{1}{3}}）^n}=n$．
∴${a_n}{b_n}=\frac{n}{3^n}$∴${T_n}=\frac{1}{3}+\frac{2}{3^2}+\frac{3}{3^3}+…+\frac{n}{3^n}$；
∴$\frac{1}{3}{T_n}=\frac{1}{3^2}+\frac{2}{3^3}+…+\frac{n-1}{3^n}+\frac{n}{{{3^{n+1}}}}$
∴$\frac{2}{3}{T_n}=\frac{1}{3}+（{\frac{1}{3^2}+\frac{1}{3^3}+…+\frac{1}{3^n}}）-\frac{n}{{{3^{n+1}}}}=\frac{{\frac{1}{3}（{1-\frac{1}{3^n}}）}}{{1-\frac{1}{3}}}-\frac{n}{{{3^{n+1}}}}=\frac{1}{2}-\frac{2n+3}{{2×{3^{n+1}}}}$
∴${T_n}=\frac{3}{4}-\frac{2n+3}{{4×{3^n}}}＜\frac{3}{4}$．

點(diǎn)評(píng) 本題考查數(shù)列的遞推關(guān)系式的應(yīng)用，數(shù)列求和，考查計(jì)算能力．