题目内容

3.设函数f(x)=$\frac{x}{2}$+sinx的所有正的极小值点从小到大排成的数列{xn}.
(1)求数列{xn}的通项公式;
(2)令bn=$\frac{x_n}{2π}$,设数列$\left\{{\frac{1}{{{b_n}•{b_{n+1}}}}}\right\}$的前n项和为sn,求证Sn<$\frac{3}{2}$.

分析 (1)求出f(x)的导数,由导数大于0,可得区间;导数小于0,可得减区间;可得极小值,进而得到所求通项公式;
(2)求得bn=$\frac{x_n}{2π}$=$n-\frac{1}{3}=\frac{3n-1}{3}$,$\frac{1}{{b}_{n}{b}_{n+1}}$=$\frac{3}{3n-1}$•$\frac{3}{3n+2}$,运用裂项相消求和,以及不等式的性质即可得证.

解答 解:(1)f(x)=$\frac{x}{2}$+sinx,
令$f'(x)=\frac{1}{2}+cosx=0$,得$x=2kπ±\frac{2π}{3}$(k∈Z),
f'(x)>0⇒$2kπ-\frac{2π}{3}<x$$<2kπ+\frac{2π}{3}$(k∈Z),
f'(x)<0⇒$2kπ+\frac{2π}{3}<x$$<2kπ+\frac{4π}{3}$(k∈Z),
当$x=2kπ-\frac{2π}{3}$(k∈Z)时,f(x)取得极小值,
所以${x_n}=2nπ-\frac{2π}{3}$(n∈N*);
(2)证明:∵bn=$\frac{x_n}{2π}$=$n-\frac{1}{3}=\frac{3n-1}{3}$,
∴$\frac{1}{{b}_{n}{b}_{n+1}}$=$\frac{3}{3n-1}$•$\frac{3}{3n+2}$=$3(\frac{1}{3n-1}-\frac{1}{3n+2})$,
∴${s_n}=3(\frac{1}{2}-\frac{1}{5}+\frac{1}{5}-\frac{1}{8}$$+…+\frac{1}{{3n-{1^{\;}}}}-\frac{1}{3n+2})$=$3(\frac{1}{2}-\frac{1}{{3n+{2^{\;}}}})$=$\frac{3}{2}-\frac{3}{3n+2}$,
∴${s_n}<\frac{3}{2}$.

点评 本题考查导数的运用:求极值,考查数列的求和方法:裂项相消求和,考查不等式的证明,注意运用不等式的性质,属于中档题.

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