题目内容

(2012•浙江模拟)已知各项均为非负实数的数列{an},{bn}满足:对任意正整数n,都有an,bn,an+1成等差数列,bn,an+1,bn+1成等比数列,且a1=0,b1=1.
(I)求证:数列{
bn
}是等差数列;
(II) 设Sn=
1
a2
+
1
a3
+…
1
an
,Tn=
1
b1
+
1
b2
+…
1
bn
,当n≥2,n∈N时,试比较
7
5
Sn
与Tn的大小.
分析:(I)由已知,得2bn=an+an+1,an+12=bn•bn+1,故an+1=
bnbn+1
,所以2bn=
bn-1bn
+
bnbn+1
,由此能够证明{
bn
}是等差数列.
(II)由a1=0,b1=1,得a2=2,b2=4,a3=6,b3=9,由{
bn
}是等差数列,得bn=n2,由此入手能够证明
7
5
Sn
<Tn.
解答:解:(I)∵an,bn,an+1成等差数列,
∴2bn=an+an+1,①
∵bn,an+1,bn+1成等比数列,
∴an+12=bn•bn+1,②
由②得an+1=
bnbn+1
,③
将③代入①,得对任意n≥2,n∈N*,
有2bn=
bn-1bn
+
bnbn+1
,
即2
bn
=
bn-1
+
bn+1
,
∴{
bn
}是等差数列.
(II)∵a1=0,b1=1,
∴a2=2,b2=4,a3=6,b3=9,
又{
bn
}是等差数列,
故bn=n2,
当n≥2时,an=n(n-1),
又a1=0,∴an=n(n-1),
∴Sn=1-
1
n
,(n≥2),
当n=2时,
7
5
S2=
7
10
<T2
,
当n=3时,
7
5
S
3
=
14
15
<T3
,
当n≥4时,Tn≥
1
1
+
1
22
+
1
32
+
1
42
=
205
144
>
7
5
,
而
7
5
S
n
=
7
5
(1-
1
n
)<
7
5
,
综上,
7
5
Sn
<Tn.
点评:本题考查等差数列的证明和不等式的证明,综合性强,难度大,是高考的重点.解题时要认真审题,熟练掌握等差数列、等比数列的通项公式和前n项和公式的灵活运用.
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