Question

已知數(shù)列{a_n}的前n項(xiàng)和為S_n，且S_n=n-5a_n-85，n∈N^*．
（1）證明：{a_n-1}是等比數(shù)列；
（2）求數(shù)列{S_n}的通項(xiàng)公式．請(qǐng)指出n為何值時(shí)，S_n取得最小值，并說明理由．

Answer 1

【答案】分析：（1）利用題設(shè)中所給的恒等式進(jìn)行變換，先得到S_n+1=n+1-5a_n+1-85，n∈N^*．與已知中S_n=n-5a_n-85，n∈N^*．作差整理即可得到證明；
（2）由（1）S_n+1=n+1-5a_n+1-85，n∈N^*．變形可得S_n+1-（n+1）+90=（S_n-n+90），此是一等比數(shù)列，求出它的通項(xiàng)則可以得到數(shù)列{S_n}的通項(xiàng)公式，對(duì)數(shù)列的相鄰兩項(xiàng)作差，研究其單調(diào)性即可得出S_n取得最小值時(shí)的n是1
解答：解：（1）∵S_n=n-5a_n-85，n∈N^*．
∴S_n+1=n+1-5a_n+1-85，n∈N^*．
兩式作差得a_n+1=1-5a_n+1+5a_n，即6（a_n+1-1）=5（a_n-1），即（a_n+1-1）=（a_n-1），n∈N^*．
故{a_n-1}是等比數(shù)列
（2）由（1）S_n+1=n+1-5a_n+1-85，n∈N^*．得S_n+1=n+1-5（S_n+1-S_n）-85，n∈N^*．
得6S_n+1=n+5S_n-84，即6[S_n+1-（n+1）]=5（S_n-n）-90，
即S_n+1-（n+1）=（S_n-n）-15
整理得S_n+1-（n+1）+90=（S_n-n+90）
故{S_n-n+90}是一個(gè)等比數(shù)列，其公比為，由于a₁=1-5a₁-85，得a₁=-14
故{S_n-n+90}的首項(xiàng)為-14-1+90=75
故S_n-n+90=75×，即S_n=n-90+75×，
由于S_n+1-S_n=1-×，令S_n+1-S_n＞0，對(duì)n賦值驗(yàn)證知n＞15時(shí)成立，即S_n其最小值是S₁₅
點(diǎn)評(píng)：本題考查等比關(guān)系的確定，求解本題的關(guān)鍵是根據(jù)題設(shè)中所給的恒成立的方程靈活變形得出形式為公比的形式，故此類題雖然比較抽象，但也有其規(guī)律可循，即變形的目標(biāo)相對(duì)確定，解對(duì)本題要注意對(duì)數(shù)列的函數(shù)的特性的研究方法即對(duì)相鄰兩項(xiàng)作差確定其單調(diào)性，從而求了最小值，此方法不易引起初學(xué)者注意，切記．