已知数列{an}\{a_{n}\}中,a1=76a_{1}=\dfrac{7}{6},an2−an+1=an+1(n∈N∗)a_{n}^{2}-a_{n}+1=a_{n+1}(n\in N^{*}),SnS_{n}是{1an}\{\dfrac{1}{a_{n}}\}的前nn项和,则S2000=()S_{2000}=(\quad)
A. 6−1a20006-\dfrac{1}{a_{2000}}
B. 6−1a20016-\dfrac{1}{a_{2001}}
C. 6−1a2000−16-\dfrac{1}{a_{2000}-1}
D. 6−1a2001−16-\dfrac{1}{a_{2001}-1}

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完整解法

1. 将递推公式进行变形,建立 $a_{n+1}-1$ 与 $a_n$ 的关系

已知递推公式为 an2−an+1=an+1a_n^2-a_n+1=a_{n+1},
在等式两边同时减去 11,可得:
an+1−1=an2−ana_{n+1}-1 = a_n^2-a_n
因式分解得:
an+1−1=an(an−1)a_{n+1}-1 = a_n(a_n-1)

2. 对递推式取倒数并进行裂项变形

因为 a1=76>1a_1 = \dfrac{7}{6} > 1,且 an+1−1=an(an−1)a_{n+1}-1 = a_n(a_n-1),易知对任意 n∈N∗n \in \mathbb{N}^* 均有 an>1a_n > 1。
两边取倒数得:
1an+1−1=1an(an−1)\dfrac{1}{a_{n+1}-1} = \dfrac{1}{a_n(a_n-1)}
利用拆分性质,由于 1an(an−1)=1an−1−1an\dfrac{1}{a_n(a_n-1)} = \dfrac{1}{a_n-1} - \dfrac{1}{a_n},
可得:
1an+1−1=1an−1−1an\dfrac{1}{a_{n+1}-1} = \dfrac{1}{a_n-1} - \dfrac{1}{a_n}
移项整理得:
1an=1an−1−1an+1−1\dfrac{1}{a_n} = \dfrac{1}{a_n-1} - \dfrac{1}{a_{n+1}-1}

3. 利用裂项相消法求前 $n$ 项和的表达式

由于 SnS_n 是数列 {1an}\{\dfrac{1}{a_n}\} 的前 nn 项和,因此有:
S2000=1a1+1a2+⋯+1a2000S_{2000} = \dfrac{1}{a_1} + \dfrac{1}{a_2} + \dots + \dfrac{1}{a_{2000}}
将裂项公式代入:
S2000=(1a1−1−1a2−1)+(1a2−1−1a3−1)+⋯+(1a2000−1−1a2001−1)S_{2000} = \left(\dfrac{1}{a_1-1} - \dfrac{1}{a_2-1}\right) + \left(\dfrac{1}{a_2-1} - \dfrac{1}{a_3-1}\right) + \dots + \left(\dfrac{1}{a_{2000}-1} - \dfrac{1}{a_{2001}-1}\right)
中间项正负相消,首尾相留得:
S2000=1a1−1−1a2001−1S_{2000} = \dfrac{1}{a_1-1} - \dfrac{1}{a_{2001}-1}

4. 代入首项的值,求得最终答案

已知 a1=76a_1 = \dfrac{7}{6},则 a1−1=16a_1-1 = \dfrac{1}{6},
所以 1a1−1=6\dfrac{1}{a_1-1} = 6。
将此值代入 S2000S_{2000} 的表达式中,得:
S2000=6−1a2001−1S_{2000} = 6 - \dfrac{1}{a_{2001}-1}
对比选项,只有 D 选项符合。

因此,正确答案为 D。

答案

D

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