题目内容
【题目】已知数列{an}的前n项和为Sn , a1=1,且(n+1)an=2Sn(n∈N*),数列{bn}满足 , ,对任意n∈N* , 都有 .
(1)求数列{an}、{bn}的通项公式;
(2)令Tn=a1b1+a2b2+…+anbn . 若对任意的n∈N* , 不等式λnTn+2bnSn<2(λn+3bn)恒成立,试求实数λ的取值范围.
【答案】
(1)解:∵(n+1)an=2Sn,∴ ,n∈N*
当n≥2时, ,
∴nan﹣1=(n﹣1)an,即 ( n≥2).
∴ (n≥2),
又a1=1,也满足上式,
故数列{an}的通项公式an=n(n∈N*)..
由 , , ,
可知:数列{bn}是等比数列,其首项、公比均为 ,
∴数列{bn}的通项公式:bn=
(2)解:∵anbn=n .
∴Tn= +3× +…+n .
= +…+(n﹣1) +n ,
∴ Tn= +…+ ﹣n = ﹣n ,
∴ .
又Sn=1+2+…+n= .
不等式λnTn+2bnSn<2(λn+3bn)恒成立,
即λn + <2 ,
即(1﹣λ)n2+(1﹣2λ)n﹣6<0,(n∈N*)恒成立.
设f(n)=(1﹣λ)n2+(1﹣2λ)n﹣6,(n∈N*).
当λ=1时,f(n)=﹣n﹣6<0恒成立,则λ=1满足条件;
当λ<1时,由二次函数性质知不恒成立;
当λ>1时,由于对称轴x= <0,则f(n)在[1,+∞)上单调递减,
∴f(n)≤f(1)=﹣3λ﹣4<0恒成立,则λ>1满足条件,
综上所述,实数λ的取值范围是[1,+∞)
【解析】(1)由(n+1)an=2Sn , 可得 ,n∈N* , 利用递推关系可得: ( n≥2).利用“累乘求积”方法即可得出an . 利用等比数列的通项公式即可得出bn . (2)由anbn=n ,利用“错位相减法”与等比数列的求和公式即可得出Tn . 代入不等式λnTn+2bnSn<2(λn+3bn),化简整理利用二次函数的单调性即可得出.
【考点精析】认真审题,首先需要了解数列的通项公式(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).