2021高考数学(文)大一轮复习习题 冲刺985 压轴题命题区间(四) 数列 word版含答案
展开(1)(2017·西安质检)对于函数y=f(x),部分x与y的对应关系如下表:
数列{xn}满足:x1=1,且对于任意n∈N*,点(xn,xn+1)都在函数y=f(x)的图象上,则x1+x2+…+x2 018=( )
A.7 564 B.7 549
C.7 546 D.7 539
(2)(2016·合肥质检)已知等比数列{an}的前n项和为Sn,若a2=12,a3·a5=4,则下列说法正确的是( )
A.{an}是单调递减数列 B.{Sn}是单调递减数列
C.{a2n}是单调递减数列 D.{S2n}是单调递减数列
(1)∵数列{xn}满足x1=1,且对任意n∈N*.
点(xn,xn+1)都在函数y=f(x)的图象上,
∴xn+1=f(xn),
∴由图表可得x2=f(x1)=3,x3=f(x2)=5,x4=f(x3)=6,x5=f(x4)=1,x6=f(x5)=3,…,
∴数列{xn}是周期为4的周期数列,
∴x1+x2+…+x2 018
=504(x1+x2+x3+x4)+x1+x2
=504×15+4=7 564.
故选A.
(2)由于{an}是等比数列,
则a3a5=aeq \\al(2,4)=4,又a2=12,
则a4>0,a4=2,q2=eq \f(1,6),
当q=-eq \f(\r(6),6)时,
{an}和{Sn}不具有单调性,选项A和B错误;
a2n=a2q2n-2=12×eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,6)))n-1单调递减,选项C正确;
当q=-eq \f(\r(6),6)时,{S2n}不具有单调性,选项D错误.
(1)A (2)C
(1)解决数列的单调性问题的下三种方法
①用作差比较法,根据an+1-an的符号判断数列{an}是递增数列、递减数列或是常数列.
②用作商比较法,根据eq \f(an+1,an)(an>0或an<0)与1的大小关系进行判断.
③结合相应函数的图象直观判断.
(2)解决数列周期性问题的方法
先根据已知条件求出数列的前几项,确定数列的周期,再根据周期性求值.
(3)数列的最值可以利用数列的单调性或求函数最值的思想求解.
1.(2016·安徽皖江名校联考)已知数列{an}的首项为2,且数列{an}满足an+1=eq \f(an-1,an+1),数列{an}的前n项和为Sn,则S2 016=( )
A.504 B.588
C.-588 D.-504
解析:选C ∵a1=2,an+1=eq \f(an-1,an+1),
∴a2=eq \f(1,3),a3=-eq \f(1,2),a4=-3,a5=2,…,
∴数列{an}是周期为4的周期数列,
且a1+a2+a3+a4=-eq \f(7,6),
∵2 016=4×504,
∴S2 016=504×eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(-\f(7,6)))=-588.
2.(2016·全国乙卷)设等比数列{an}满足a1+a3=10,a2+a4=5,则a1a2…an的最大值为________.
解析:设等比数列{an}的公比为q,
则由a1+a3=10,a2+a4=q(a1+a3)=5,
知q=eq \f(1,2).又a1+a1q2=10,∴a1=8.
故a1a2…an=aeq \\al(n,1)q1+2+…+(n-1)=23n·eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,2)))
=2=2.
记t=-eq \f(n2,2)+eq \f(7n,2)=-eq \f(1,2)(n2-7n)=-eq \f(1,2)eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(n-\f(7,2)))2+eq \f(49,8),
结合n∈N*可知n=3或4时,t有最大值6.
又y=2t为增函数,
从而a1a2…an的最大值为26=64.
答案:64
如果有穷数列a1,a2,a3,…,am(m为正整数)满足条件a1=am,a2=am-1,…,am=a1,即ai=am-i+1(i=1,2,…,m),我们称其为“对称数列”.例如,数列1,2,3,4,3,2,1与数列a,b,c,c,b,a都是“对称数列”.
(1)设{bn}是8项的“对称数列”,其中b1,b2,b3,b4是等差数列,且b1=1,b5=13.依次写出{bn}的每一项;
(2)设{cn}是2m+1项的“对称数列”,其中cm+1,cm+2,…,c2m+1是首项为a,公比为q的等比数列,求{cn}的各项和Sn.
(1)设数列{bn}的前4项的公差为d,
则b4=b1+3d=1+3d.
又因为b4=b5=13,解得d=4,
所以数列{bn}为1,5,9,13,13,9,5,1.
(2)由题意得,当q≠1时,Sn=c1+c2+…+c2m+1
=2(cm+1+cm+2+…+c2m+1)-cm+1
=2a(1+q+q2+…+qm)-a
=2a·eq \f(1-qm+1,1-q)-a.
而当q=1时,Sn=(2m+1)a.
∴Sn=eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(2m+1a,q=1,,2a·\f(1-qm+1,1-q)-a,q≠1.))
(1)本题在求等比数列{cn}前n项和时可利用分类讨论思想.
(2)分类讨论思想在等比数列中应用较多,常见的分类讨论有
①已知Sn与an的关系,要分n=1,n≥2两种情况.
②等比数列中遇到求和问题要分公比q=1,q≠1讨论.
③项数的奇、偶数讨论.
④等比数列的单调性的判断注意与a1,q的取值的讨论.
⑤求数列{|an|}的前n项和要用到分类讨论.
(2016·浙江高考)设数列{an}的前n项和为Sn,已知S2=4,an+1=2Sn+1,n∈N*.
(1)求通项公式an;
(2)求数列{|an-n-2|}的前n项和.
解:(1)由题意得eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(a1+a2=4,,a2=2a1+1,))解得eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(a1=1,,a2=3.))
又当n≥2时,
由an+1-an=(2Sn+1)-(2Sn-1+1)=2an,
得an+1=3an,
所以数列{an}的通项公式为an=3n-1,n∈N*.
(2)设bn=|3n-1-n-2|,n∈N*,
则b1=2,b2=1.
当n≥3时,由于3n-1>n+2,
故bn=3n-1-n-2,n≥3.
设数列{bn}的前n项和为Tn,
则T1=2,T2=3,
当n≥3时,
Tn=3+eq \f(91-3n-2,1-3)-eq \f(n+7n-2,2)=eq \f(3n-n2-5n+11,2),
因为当n=2时,
也符合Tn=eq \f(3n-n2-5n+11,2).
所以Tn=eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(2, n=1,,\f(3n-n2-5n+11,2),n≥2,n∈N*.))
(1)已知数列{an}满足a1=3,且an+1=4an+3(n∈N*),则数列{an}的通项公式为( )
A.an=22n-1+1 B.an=22n-1-1
C.an=22n+1 D.an=22n-1
(2)已知正项数列{an}中,a1=2,an+1=2an+3×5n,则数列{an}的通项an=( )
A.-3×2n-1 B.3×2n-1
C.5n+3×2n-1 D.5n-3×2n-1
(1)由an+1=4an+3,
得an+1+1=4(an+1),
故数列{an+1}是首项为a1+1=4,公比为4的等比数列,
所以an+1=4n,
所以an=22n-1.
(2)法一:在递推公式an+1=2an+3×5n的两边同时除以5n+1,得eq \f(an+1,5n+1)=eq \f(2,5)×eq \f(an,5n)+eq \f(3,5),①
令eq \f(an,5n)=bn,则①式变为bn+1=eq \f(2,5)bn+eq \f(3,5),
即bn+1-1=eq \f(2,5)(bn-1),
所以数列{bn-1}是等比数列,
其首项为b1-1=eq \f(a1,5)-1=-eq \f(3,5),公比为eq \f(2,5),
所以bn-1=eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(-\f(3,5)))×eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(2,5)))n-1,
即bn=1-eq \f(3,5)×eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(2,5)))n-1,
所以eq \f(an,5n)=1-eq \f(3,5)×eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(2,5)))n-1=1-eq \f(3×2n-1,5n),
故an=5n-3×2n-1.
法二:设an+1+k·5n+1=2(an+k×5n),
则an+1=2an-3k×5n,与题中递推公式比较得k=-1,
即an+1-5n+1=2(an-5n),
所以数列{an-5n}是首项为a1-5=-3,公比为2的等比数列,则an-5n=-3×2n-1,故an=5n-3×2n-1.
(1)D (2)D
利用构造法求解数列的通项公式,关键在于递推关系的灵活变形,当an与an-1的系数相同时,主要是通过构造等差数列或利用累加法求通项;若两者的系数不同,则应构造等比数列或利用作商之后再累乘的方法求解.求解时应注意数列的首项的正确求解以及准确确定累加、累乘最后一个式子的形式.本题的递推公式是an+1=αan+β×αn的推广an+1=αan+β×γn,两边同时除以γn+1后得到eq \f(an+1,γ n+1)=eq \f(α,γ)·eq \f(an,γn)+eq \f(β,γ),转化为bn+1=kbn+eq \f(β,γ)的形式,通过构造公比是eq \f(α,γ)的等比数列eq \b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\c1(bn-\f(β,γ1-k)))求解.
1.已知数列{an}中,a1=1,an+1=eq \f(an,an+3)(n∈N*),则an=________.
解析:因为an+1=eq \f(an,an+3)(n∈N*),
所以eq \f(1,an+1)=eq \f(3,an)+1,设eq \f(1,an+1)+t=3eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,an)+t)),
所以3t-t=1,解得t=eq \f(1,2),
所以eq \f(1,an+1)+eq \f(1,2)=3eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,an)+\f(1,2))),
又eq \f(1,a1)+eq \f(1,2)=1+eq \f(1,2)=eq \f(3,2),
所以数列eq \b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\c1(\f(1,an)+\f(1,2)))是以eq \f(3,2)为首项,3为公比的等比数列,所以eq \f(1,an)+eq \f(1,2)=eq \f(3,2)×3n-1=eq \f(3n,2),
所以an=eq \f(2,3n-1).
答案:eq \f(2,3n-1)
2.设数列{an}满足a1=2,an+1-4an=3×2n+1,则an=______________.
解析:由a1=2,an+1-4an=3×2n+1得,
eq \f(an+1,2n+1)-eq \f(2an,2n)=3,
设bn=eq \f(an,2n),则bn+1=2bn+3,
设bn+1+t=2(bn+t),
所以2t-t=3,
解得t=3,
所以bn+1+3=2(bn+3),
所以eq \f(bn+1+3,bn+3)=2,
又b1+3=eq \f(a1,2)+3=1+3=4,
所以数列{bn+3}是以4为首项,2为公比的等比数列,
所以bn+3=4×2n-1=2n+1,
所以bn=2n+1-3,
所以an=bn·2n=(2n+1-3)×2n=22n+1-3×2n.
答案:22n+1-3×2n
1.在数列{an}中,已知a1=2,a2=7,an+2等于anan+1(n∈N*)的个位数,则a2 016=( )
A.8 B.6
C.4 D.2
解析:选B 由题意得:a3=4,a4=8,a5=2,a6=6,a7=2,a8=2,a9=4,a10=8,…,所以数列中的项从第3项开始呈周期性出现,周期为6,故a2 016=a335×6+6=a6=6.
2.已知数列{an}的前n项和为Sn,点(n,Sn)在函数f(x)=x2+x-2的图象上,则数列{an}的通项公式为( )
A.an=2n-2 B.an=n2+n-2
C.an=eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(0,n=1,2n-1,n≥2)) D.an=eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(0,n=1,2n,n≥2))
解析:选D 由于点(n,Sn)在函数f(x)的图象上,则Sn=n2+n-2,当n=1时,得a1=S1=0,当n≥2时,得an=Sn-Sn-1=n2+n-2-=2n.故选D.
3.若数列{bn}的通项公式为bn=-eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(n+\f(12,n)))+13,则数列{bn}中的最大项的项数为( )
A.2或3 B.3或4
C.3 D.4
解析:选B 设数列{bn}的第n项最大.
由eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(bn+1≤bn,,bn≥bn-1,))
即eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(-\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\c1(n+1+\f(12,n+1)))+13≤-\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(n+\f(12,n)))+13,,-\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(n+\f(12,n)))+13≥-\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\c1(n-1+\f(12,n-1)))+13,))
整理得eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(1+\f(12,n+1)≥\f(12,n),,1+\f(12,n)≤\f(12,n-1),))
即eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(n2+n-12≥0,,n2-n-12≤0,))
解得n=3或n=4.
又b3=b4=6,
所以当n=3或n=4时,bn取得最大值.
4.设数列{an}的前n项和为Sn,且a1=a2=1,{nSn+(n+2)an}为等差数列,则an=( )
A.eq \f(n,2n-1) B.eq \f(n+1,2n-1+1)
C.eq \f(2n-1,2n-1) D.eq \f(n+1,2n+1)
解析:选A 设bn=nSn+(n+2)an,
则b1=4,b2=8,
又{bn}为等差数列,所以bn=4n,
所以nSn+(n+2)an=4n,
所以Sn+eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(1+\f(2,n)))an=4.
当n≥2时,
Sn-Sn-1+eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(1+\f(2,n)))an-eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(1+\f(2,n-1)))an-1=0,
所以eq \f(2n+1,n)an=eq \f(n+1,n-1)an-1,
即2·eq \f(an,n)=eq \f(an-1,n-1).
又因为eq \f(a1,1)=1,
所以eq \b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\c1(\f(an,n)))是首项为1,
公比为eq \f(1,2)的等比数列,
所以eq \f(an,n)=eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,2)))n-1(n∈N*),
所以an=eq \f(n,2n-1)(n∈N*).
5.(2017·山西省质检)记Sn为正项等比数列{an}的前n项和,若eq \f(S12-S6,S6)-7·eq \f(S6-S3,S3)-8=0,且正整数m,n满足a1ama2n=2aeq \\al(3,5),则eq \f(1,m)+eq \f(8,n)的最小值是( )
A.eq \f(15,7) B.eq \f(9,5)
C.eq \f(5,3) D.eq \f(7,5)
解析:选C ∵{an}是等比数列,设{an}的公比为q,
∴eq \f(S12-S6,S6)=q6,eq \f(S6-S3,S3)=q3,
∴q6-7q3-8=0,
解得q=2,又a1ama2n=2aeq \\al(3,5),
∴aeq \\al(3,1)·2m+2n-2=2(a124)3=aeq \\al(3,1)213,
∴m+2n=15,
∴eq \f(1,m)+eq \f(8,n)=eq \f(1,15)eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,m)+\f(8,n)))(m+2n)
=eq \f(1,15)eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(17+\f(2n,m)+\f(8m,n)))≥eq \f(1,15)eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(17+2 \r(\f(2n,m)×\f(8m,n))))
=eq \f(5,3),当且仅当eq \f(2n,m)=eq \f(8m,n),n=2m,
即m=3,n=6时等号成立,
∴eq \f(1,m)+eq \f(8,n)的最小值是eq \f(5,3),故选C.
6.对于数列{xn},若对任意n∈N*,都有eq \f(xn+xn+2,2)<xn+1成立,则称数列{xn}为“减差数列”.设bn=2t-eq \f(tn-1,2n-1),若数列b3,b4,b5,…是“减差数列”,则实数t的取值范围是( )
A.(-1,+∞) B.(-∞,-1]
C.(1,+∞) D.(-∞,1]
解析:选C 由数列b3,b4,b5,…是“减差数列”,
得eq \f(bn+bn+2,2)<bn+1(n≥3),
即t-eq \f(tn-1,2n)+t-eq \f(tn+2-1,2n+2)<2t-eq \f(tn+1-1,2n),
即eq \f(tn-1,2n)+eq \f(tn+2-1,2n+2)>eq \f(tn+1-1,2n),
化简得t(n-2)>1.
当n≥3时,若t(n-2)>1恒成立,
则t>eq \f(1,n-2)恒成立,
又当n≥3时,eq \f(1,n-2)的最大值为1,
则t的取值范围是(1,+∞).
7.设等比数列{an}的公比为q,前n项和Sn>0(n=1,2,3,…).则q的取值范围为________.
解析:因为{an}为等比数列,Sn>0,
可以得到a1=S1>0,q≠0,
当q=1时,Sn=na1>0;
当q≠1时,Sn=eq \f(a11-qn,1-q)>0,
即eq \f(1-qn,1-q)>0(n=1,2,3,…),
上式等价于不等式组eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(1-q<0,,1-qn<0))(n=1,2,3,…),①
或eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(1-q>0,,1-qn>0))(n=1,2,3,…).②
解①式得q>1,
解②式,由于n可为奇数,可为偶数,得-1<q<1.
综上,q的取值范围是(-1,0)∪(0,+∞).
答案:(-1,0)∪(0,+∞)
8.(2016·河南六市一联)数列{an}的通项an=n2·eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(cs2\f(nπ,3)-sin2\f(nπ,3))),其前n项和为Sn,则S30=________.
解析:由题意可知,an=n2·cseq \f(2nπ,3),
若n=3k-2,
则an=(3k-2)2·eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(-\f(1,2)))=eq \f(-9k2+12k-4,2)(k∈N*);
若n=3k-1,
则an=(3k-1)2·eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(-\f(1,2)))=eq \f(-9k2+6k-1,2)(k∈N*);
若n=3k,
则an=(3k)2·1=9k2(k∈N*),
∴a3k-2+a3k-1+a3k=9k-eq \f(5,2),k∈N*,
∴S30=eq \i\su(k=1,10, )eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(9k-\f(5,2)))=eq \f(9-\f(5,2)+90-\f(5,2),2)×10=470.
答案:470
9.已知数列{an}的前n项和为Sn,满足2Sn=an+1-2n+1+1,n∈N*,且a1,a2+5,a3成等差数列,则an=________.
解析:由a1,a2+5,a3成等差数列可得a1+a3=2a2+10,
由2Sn=an+1-2n+1+1,
得2a1+2a2=a3-7,
即2a2=a3-7-2a1,
代入a1+a3=2a2+10,得a1=1,
代入2S1=a2-22+1,得a2=5.
由2Sn=an+1-2n+1+1,
得当n≥2时,2Sn-1=an-2n+1,
两式相减,得2an=an+1-an-2n,
即an+1=3an+2n,
当n=1时,5=3×1+21也适合an+1=3an+2n,
所以对任意正整数n,an+1=3an+2n.
上式两端同时除以2n+1,
得eq \f(an+1,2n+1)=eq \f(3,2)×eq \f(an,2n)+eq \f(1,2),
等式两端同时加1,得
eq \f(an+1,2n+1)+1=eq \f(3,2)×eq \f(an,2n)+eq \f(3,2)=eq \f(3,2)eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(an,2n)+1)),
所以数列eq \b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\c1(\f(an,2n)+1))是首项为eq \f(3,2),
公比为eq \f(3,2)的等比数列,
所以eq \f(an,2n)+1=eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(3,2)))n,
所以eq \f(an,2n)=eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(3,2)))n-1,
所以an=3n-2n.
答案:3n-2n
10.已知函数f(x)=2sin(ωx+φ)(ω>0,|φ|<π)的图象经过点eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(π,12),-2)),eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(7π,12),2)),且在区间eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(π,12),\f(7π,12)))上为单调函数.
(1)求ω,φ的值;
(2)设an=nfeq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(nπ,3)))(n∈N*),求数列{an}的前30项和S30.
解:(1)由题可得eq \f(ωπ,12)+φ=2kπ-eq \f(π,2),k∈Z,
eq \f(7ωπ,12)+φ=2kπ+eq \f(π,2),k∈Z,
解得ω=2,φ=2kπ-eq \f(2π,3),k∈Z,
∵|φ|<π,
∴φ=-eq \f(2π,3).
(2)由(1)及题意可知an=2nsineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(2nπ,3)-\f(2π,3)))(n∈N*),
数列eq \b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\c1(2sin\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(2nπ,3)-\f(2π,3)))))(n∈N*)的周期为3,前三项依次为0,eq \r(3),-eq \r(3),
∴a3n-2+a3n-1+a3n
=(3n-2)×0+(3n-1)×eq \r(3)+3n×(-eq \r(3))
=-eq \r(3)(n∈N*),
∴S30=(a1+a2+a3)+…+(a28+a29+a30)=-10eq \r(3).
11.已知△ABC的角A,B,C的对边分别为a,b,c,其面积S=4eq \r(3),B=60°,且a2+c2=2b2;等差数列{an}中,a1=a,公差d=b.数列{bn}的前n项和为Tn,且Tn-2bn+3=0,n∈N*.
(1)求数列{an},{bn}的通项公式;
(2)设cn=eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(an,n为奇数,,bn,n为偶数,))求数列{cn}的前2n+1项和P2n+1.
解:(1)∵S=eq \f(1,2)acsin B=4eq \r(3),
∴ac=16,
又a2+c2=2b2,b2=a2+c2-2accs B,
∴b2=ac=16,
∴b=4,
从而(a+c)2=a2+c2+2ac=64,a+c=8,
∴a=c=4.
故可得eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(a1=4,,d=4,))
∴an=4n.
∵Tn-2bn+3=0,
∴当n=1时,b1=3,
当n≥2时,Tn-1-2bn-1+3=0,
两式相减,得bn=2bn-1(n≥2),
∴数列{bn}为等比数列,
∴bn=3·2n-1.
(2)依题意,cn=eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(4n,n为奇数,,3·2n-1,n为偶数.))
P2n+1=(a1+a3+…+a2n+1)+(b2+b4+…+b2n)
=eq \f([4+42n+1]n+1,2)+eq \f(61-4n,1-4)
=22n+1+4n2+8n+2.
12.(2017·广州模拟)设Sn为数列{an}的前n项和,已知a1=2,对任意n∈N*,都有2Sn=(n+1)an.
(1)求数列{an}的通项公式;
(2)若数列eq \b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\c1(\f(4,anan+2)))的前n项和为Tn,求证:eq \f(1,2)≤Tn<1.
解:(1)因为2Sn=(n+1)an,
当n≥2时,2Sn-1=nan-1,
两式相减,得2an=(n+1)an-nan-1,
即(n-1)an=nan-1,
所以当n≥2时,eq \f(an,n)=eq \f(an-1,n-1),
所以eq \f(an,n)=eq \f(a1,1).
因为a1=2,
所以an=2n.
(2)证明:因为an=2n,
令bn=eq \f(4,anan+2),n∈N*,
所以bn=eq \f(4,2n2n+2)=eq \f(1,nn+1)=eq \f(1,n)-eq \f(1,n+1).
所以Tn=b1+b2+…+bn
=eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(1-\f(1,2)))+eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,2)-\f(1,3)))+…+eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,n)-\f(1,n+1)))
=1-eq \f(1,n+1)=eq \f(n,n+1).
因为eq \f(1,n+1)>0,
所以1-eq \f(1,n+1)<1.
因为f(n)=eq \f(1,n+1)在N*上是递减函数,
所以1-eq \f(1,n+1)在N*上是递增的,
所以当n=1时,Tn取最小值eq \f(1,2).
所以eq \f(1,2)≤Tn<1.
数列的性质
x
1
2
3
4
5
6
7
8
9
y
3
7
5
9
6
1
8
2
4
数列的和
构造法求通项公式
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