题目内容
(本小题满分15分)
已知:在数列{an}中,a1= ,an+1= an+.
(1)令bn=4n an,求证:数列{bn}是等差数列;
(2)若Sn为数列{an}的前n项的和,Sn+λnan≥ 对任意n∈N*恒成立,求实数λ的最小值.
解:(1)
由an+1=an+,
得(4n+1) an+1=4nan+2. ………………………………………………………………1分
所以bn+1=bn+2,
即bn+1-bn=2.…………………………………………………………………3分
故数列{bn}是首项为1,公差为2的等差数列.………………………………4分
(2)因为数列{bn}是首项为1,公差为2的等差数列,所以bn=1+2(n-1)=2n-1.
因为bn=4n an,所以 an=. ……………………………………………………6分
则Sn= + + +…+ + .
又Sn= + + +…+ + .
所以Sn=+2( + + +…+ )-
…………………………8分
=+2× -.
所以Sn= - × - × . …………………………10分
因为Sn+λnan≥对任意n∈N*恒成立,
所以 -× -×+λ×≥对任意n∈N*恒成立.
即λ≥×+对任意n∈N*恒成立.………………………………11分
因为n≥1,2n-1≥1,所以×≤,当且仅当n=1时取等号.
又因为 ≤ ,当且仅当n=1时取等号.
所以×+≤ ,当且仅当n=1时取等号.………………………14分
所以λ≥,所以λ的最小值为.…………………………………15分
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