题目内容
18.已知数列{an}中,a1=2,an+1=2-$\frac{1}{{a}_{n}}$,数列{bn}中,bn=$\frac{1}{{a}_{n}-1}$,其中n∈N*.(1)求证:数列{bn}是等差数列;
(2)若Sn是数列{$\frac{1}{3}$bn}的前n项和,求$\frac{1}{{S}_{1}}$+$\frac{1}{{S}_{\;}}$+…+$\frac{1}{{S}_{n}}$的值.
分析 (1)运用递推关系式结合等差数列的定义bn+1-bn═$\frac{{a}_{n}}{{a}_{n}-1}$-$\frac{1}{{a}_{n}-1}$=1=常数,判断即可.
(2)求出$\frac{1}{3}{b}_{n}$=$\frac{n}{3}$,Sn=$\frac{n(n+1)}{6}$,裂项得出$\frac{1}{{S}_{n}}$=$\frac{6}{n(n+1)}$=6($\frac{1}{n}$$-\frac{1}{n+1}$),出现正负项求出和.
解答 解:(1)数列{an}中,a1=2,an+1=2-$\frac{1}{{a}_{n}}$,数列{bn}中,bn=$\frac{1}{{a}_{n}-1}$,其中n∈N*.
∴b1=1,
∵bn+1=$\frac{1}{{a}_{n+1}-1}$=$\frac{1}{2-\frac{1}{{a}_{n}}-1}$=$\frac{{a}_{n}}{{a}_{n}-1}$,
bn+1-bn═$\frac{{a}_{n}}{{a}_{n}-1}$-$\frac{1}{{a}_{n}-1}$=1=常数,
∴数列{bn}是等差数列,首项为1,等差为1,
(2)bn=1+n-1=n,
$\frac{1}{3}{b}_{n}$=$\frac{n}{3}$,Sn=$\frac{1}{3}×$(1+2+3+4+…n)=$\frac{n(n+1)}{6}$,
∴$\frac{1}{{S}_{n}}$=$\frac{6}{n(n+1)}$=6($\frac{1}{n}$$-\frac{1}{n+1}$),
即$\frac{1}{{S}_{1}}$+$\frac{1}{{S}_{\;}}$+…+$\frac{1}{{S}_{n}}$=6(1$-\frac{1}{2}$$+\frac{1}{2}-\frac{1}{3}$$+…+\frac{1}{n}$$-\frac{1}{n+1}$)=6(1-$\frac{1}{n+1}$)=$\frac{6n}{n+1}$,
点评 本题主要考查等差关系的确定,等比数列的前n项和公式的应用,用裂项法、错位相减法对数列求和,数列与不等式的综合应用,属于中档题
A. | [-$\frac{π}{4}$+kπ,$\frac{π}{4}$+kπ],k∈Z | B. | [-$\frac{π}{6}$+kπ,$\frac{π}{3}$+kπ],k∈Z | ||
C. | [-$\frac{π}{3}$+kπ,$\frac{π}{6}$+kπ],k∈Z | D. | [kπ,$\frac{π}{2}$+kπ],k∈Z |