题目内容

6.已知数列{an}满足:a1=$\frac{2}{3}$,a2=2且3(an+1-2an+an-1)=2.
(1)令bn=an-an-1,求证:{bn}是等差数列,并求{an}的通项公式;
(2)为使$\frac{1}{{a}_{1}}$+$\frac{1}{{a}_{2}}$+$\frac{1}{{a}_{3}}$+…+$\frac{1}{{a}_{n}}$>$\frac{5}{2}$成立的最小的正整数n.

分析 (1)由3(an+1-2an+an-1)=2,变形为:an+1-an=an-an-1+$\frac{2}{3}$.可得bn+1-bn=$\frac{2}{3}$,利用等差数列的定义即可证明.
(2)由(1)可得:an-an-1=$\frac{2}{3}n$.利用“累加求和”可得:an=a1+(a2-a1)+(a3-a2)+…+(an-an-1)=$\frac{n(n+1)}{3}$,可得$\frac{1}{{a}_{n}}$=3$(\frac{1}{n}-\frac{1}{n+1})$.利用“裂项求和”可得:$\frac{1}{{a}_{1}}$+$\frac{1}{{a}_{2}}$+$\frac{1}{{a}_{3}}$+…+$\frac{1}{{a}_{n}}$=3$(1-\frac{1}{n+1})$=$\frac{3n}{n+1}$>$\frac{5}{2}$,解出即可.

解答 (1)证明:∵3(an+1-2an+an-1)=2,变形为:an+1-an=an-an-1+$\frac{2}{3}$.
∵bn=an-an-1,∴bn+1-bn=$\frac{2}{3}$,
由a2-a1=a1-a0+$\frac{2}{3}$,
∴$2-\frac{2}{3}$=b1+$\frac{2}{3}$,解得b1=$\frac{2}{3}$.
∴{bn}是等差数列,首项为$\frac{2}{3}$,公差为$\frac{2}{3}$.
∴bn=$\frac{2}{3}+(n-1)×\frac{2}{3}$=$\frac{2}{3}n$.
(2)解:由(1)可得:an-an-1=$\frac{2}{3}n$.
∴an=a1+(a2-a1)+(a3-a2)+…+(an-an-1)
=$\frac{2}{3}$+$\frac{2}{3}$×2+$\frac{2}{3}×3$+…+$\frac{2}{3}n$
=$\frac{n(n+1)}{3}$,
∴$\frac{1}{{a}_{n}}$=3$(\frac{1}{n}-\frac{1}{n+1})$.
∴$\frac{1}{{a}_{1}}$+$\frac{1}{{a}_{2}}$+$\frac{1}{{a}_{3}}$+…+$\frac{1}{{a}_{n}}$=3$[(1-\frac{1}{2})+(\frac{1}{2}-\frac{1}{3})$+…+$(\frac{1}{n}-\frac{1}{n+1})]$=3$(1-\frac{1}{n+1})$=$\frac{3n}{n+1}$>$\frac{5}{2}$成立,
则n>5.
因此为使$\frac{1}{{a}_{1}}$+$\frac{1}{{a}_{2}}$+$\frac{1}{{a}_{3}}$+…+$\frac{1}{{a}_{n}}$>$\frac{5}{2}$成立的最小的正整数n=6.

点评 本题考查了递推关系、等差数列的通项公式及其前n项和公式、“累加求和”与“裂项求和”方法、不等式的性质、“放缩法”,考查了推理能力与计算能力,属于中档题.

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