题目内容
【题目】已知等差数列{an}的公差d≠0,它的前n项和为Sn,若S5=70,且a2,a7,a22成等比数列.
(1)求数列{an}的通项公式;
(2)设数列
的前n项和为Tn,求证:
≤Tn<
.
【答案】(1)an=4n+2.(2)见解析
【解析】试题分析:
(1)由题意得到关于首项、公差的方程组,求解方程组可得a1=6,d=4.所以数列{an}的通项公式为an=4n+2(n∈N*).
(2)裂项求和可得
,则
,结合前n项和公式可证得数列{Tn}是递增数列,则Tn≥T1=
,据此即可证得题中的结论.
试题解析:
(1)因为数列{an}是等差数列,
所以an=a1+(n-1)d,Sn=na1+
d.
依题意,有![]()
即![]()
解得a1=6,d=4.
所以数列{an}的通项公式为an=4n+2(n∈N*).
(2)证明:由(1)可得Sn=2n2+4n.
所以
=
=
=
(
-
).
所以Tn=
+
+
+…+
+
=![]()
+![]()
+![]()
+…+
·
+![]()
=
![]()
=
-![]()
.
因为Tn-
=-![]()
<0,所以Tn<
.
因为Tn+1-Tn=![]()
>0,所以数列{Tn}是递增数列,
所以Tn≥T1=
.所以
≤Tn<
.
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