题目内容
【题目】已知数列{an}的首项为2,前n项和为Sn , 且 ﹣ = (n∈N*).
(1)求a2的值;
(2)设bn= ,求数列{bn}的通项公式;
(3)若am , ap , ar(m,p,r∈N* , m<p<r)成等比数列,试比较p2与mr的大小,并证明.
【答案】
(1)解:∵a1=2,且 ﹣ = (n∈N*).∴ = ,解得a2=
(2)解:由 ﹣ = (n∈N*),可得:4Sn﹣1= ,
当n≥2时,4Sn﹣1﹣1= ,
相减可得:4an= ﹣ ,an≠0,
可得: ﹣ =2,变形为 ﹣ =2,
化为: ﹣ =1,
∴bn﹣bn﹣1=1,
∴数列{bn}是等差数列,首项为 = ,公差为1.
∴bn= +(n﹣1)=
(3)解:由(2)可得: = ,化为: = .
∴an= × ×…× × ×a1= × ×…× × ×2= .n=1时也成立.
∴an= .
∵am,ap,ar(m,p,r∈N*,m<p<r)成等比数列,
∴ =amar,
∴ = × ,
化为:(4p﹣1)2=(4m﹣1)(4r﹣1),
∴(4p﹣1)2=16mr﹣4(m+r)+1≤16mr﹣8 +1= ,
∴4p﹣1≤4 ﹣1,
可得p2≤mr,等号不成立,因此p2<mr
【解析】(1)由a1=2,且 ﹣ = (n∈N*).n=1时可得: = ,解得a2 . (2)由 ﹣ = (n∈N*),可得:4Sn﹣1= ,当n≥2时,利用递推关系可得: ﹣ =2,化为: ﹣ =1,即bn﹣bn﹣1=1,利用等差数列的通项公式即可得出.(3)由(2)可得: = ,化为: = .利用“累乘求积”可得:an= .由am , ap , ar(m,p,r∈N* , m<p<r)成等比数列,可得 = × ,(4p﹣1)2=16mr﹣4(m+r)+1,再利用基本不等式的性质即可得出.
【考点精析】认真审题,首先需要了解等比数列的通项公式(及其变式)(通项公式:),还要掌握数列的通项公式(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)的相关知识才是答题的关键.