题目内容

已知数列{an}满足a1=
1
4
,2an+an-1=(-1)nan•an-1(n≥2,n∈N*),an≠0
.
(1)求证:数列{
1
an
+(-1)n}
是等比数列,并求{an}的通项公式;
(2)设bn=an•sin
(2n-1)π
2
,数列{bn}的前n项和为Tn,求证:对任意的n∈N*有Tn<
7
12
成立.
分析:(1)由2an+an-1=(-1)nan•an-1,两边同除以an•an-1,并整理,即可证得数列{
1
an
+(-1)n}
是等比数列,利用等比数列的通项公式,可求{an}的通项公式;
(2)先确定数列{bn}的通项公式,再进行放缩,利用等比数列的求和公式,即可证得结论.
解答:证明:(1)由2an+an-1=(-1)nan•an-1得
1
an
=(-1)n-
2
an-1
(n≥2,n∈N*)

∴
1
an
+(-1)n=(-2)•[
1
an-1
+(-1)n-1]

又∵
1
a1
+(-1)=3
,
∴数列[
1
an
+(-1)n]
是首项为3,公比为-2的等比数列,
从而
1
an
+(-1)n=3(-2)n-1
,即an=
1
3(-2)n-1-(-1)n
;
(2)∵sin
(2n-1)π
2
=(-1)n-1
,
∴bn=
(-1)n-1
3•(-2)n-1-(-1)n
=
1
3•2n-1+1

∴Tn=
1
3+1
+
1
3×2+1
+…+
1
3×2n-1+1
<
1
4
+
1
3×2
+
1
3×22
+
1
3•23
+…+
1
3•2n-1
=
1
4
+
1
3
(
1
2
+
1
22
+…+
1
2n-1
)

=
1
4
+
1
3
×
1
2
(1-
1
2n-1
)
1-
1
2
=
1
4
+
1
3
-
1
2n-1
<
7
12
.
点评:本题考查等比数列的证明,考查数列的通项与求和,考查不等式的证明,正确证明数列是等比数列是关键.
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