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16数列★★★☆☆
设数列 {an}\{a_{n}\}(n=1n = 1,22,33,…\dots) 的前 nn 项和 SnS_{n} 满足 Sn=2an−a1S_{n} = 2a_{n} - a_{1},且 a1a_1,a2+1a_2 + 1,a3a_3 成等差数列.
(1) 求数列 {an}\{a_{n}\} 的通项公式; (2) 记数列 {1an}\left\{\frac{1}{a_{n}}\right\} 的前 nn 项和为 TnT_{n},求使得 ∣Tn−1∣<11000\left|T_{n} - 1\right| < \frac{1}{1000} 成立的 nn 的最小值.
\begin{solution} \begin{enumerate} \item 当 n⩾2n\geqslant2 时,由 Sn−Sn−1=anS_n-S_{n-1}=a_n 得
(2an−a1)−(2an−1−a1)=an(2a_n-a_1)-(2a_{n-1}-a_1)=a_n
所以 an=2an−1a_n=2a_{n-1}. 因而 an=2n−1a1a_n=2^{n-1}a_1. 又 a1a_1,a2+1a_2+1,a3a_3 成等差数列,所以 2(a2+1)=a1+a32(a_2+1)=a_1+a_3,2(2a1+1)=a1+4a12(2a_1+1)=a_1+4a_1 解得 a1=2a_1=2,从而 an=2na_n=2^n. \item
Tn=∑k=1n12k=1−12nT_n=\sum_{k=1}^{n}\frac1{2^k}=1-\frac1{2^n}
故 ∣Tn−1∣=2−n\lvert T_n-1\rvert=2^{-n}. 条件 2−n<110002^{-n}<\dfrac1{1000} 等价于 2n>10002^n>1000. 由于 29=512<1000<1024=2102^9=512<1000<1024=2^{10},所以 nn 的最小值为 1010. \end{enumerate} \end{solution}

2015 · 四川 · 理 · 第 16 题 · 解答题

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