题目内容
【题目】已知正项数列{an}的前n项和为Sn , 数列{an}满足,2Sn=an(an+1).
(1)求数列{an}的通项公式;
(2)设数列{ }的前n项和为An , 求证:对任意正整数n,都有An< 成立;
(3)数列{bn}满足bn=( )nan , 它的前n项和为Tn , 若存在正整数n,使得不等式(﹣2)n﹣1λ<Tn+ ﹣2n﹣1成立,求实数λ的取值范围.
【答案】
(1)解: ,当n≥2时, ,
两式相减得: ,所以(an+an﹣1)(an﹣an﹣1﹣1)=0.
因为数列{an}为正项数列,故an+an﹣1≠0,也即an﹣an﹣1=1,
所以数列{an}为以1为首项1为公差的等差数列,故通项公式为an=n,n∈N*
(2)解: = ,
所以对任意正整数n,都有 成立
(3)解:易知 ,则 ,①,
,②
①﹣②可得: .
故 ,所以不等式 成立,
若n为偶数,则 ,所以 .
设 ,则y=﹣2t+t2+1=(t﹣1)2在 单调递减,
故当 时, ,所以 ;
若n为奇数,则 ,所以 .
设 ,则y=2t﹣t2﹣1=﹣(t﹣1)2在(0,1]单调递增,
故当t=1时,ymax=0,所以λ<0.
综上所述,λ的取值范围λ<0或
【解析】(1)根据数列的递推公式即可求出数列{an}的通项公式,(2) = < = ﹣ ,利用放缩法即可证明,(3)先利用错位相减法求出数列{bn}的前n项和为Tn , 不等式(﹣2)n﹣1λ<Tn+ ﹣2n﹣1成立,转化为 成立,分n为偶数和奇数,根据函数的性质即可求出实数λ的取值范围
【考点精析】掌握数列的前n项和和数列的通项公式是解答本题的根本,需要知道数列{an}的前n项和sn与通项an的关系;如果数列an的第n项与n之间的关系可以用一个公式表示,那么这个公式就叫这个数列的通项公式.