题目内容

17.已知数列{an}是各项均为正数的等比数列,a1=1,5(a1+a2)=a1+a2+a3+a4
(1)求{an}的通项公式及前n项和Sn
(2)设Tn=$\frac{{a}_{1}}{{S}_{1}{S}_{2}}$+$\frac{{a}_{2}}{{S}_{2}{S}_{3}}$+…+$\frac{{a}_{n}}{{S}_{n}{S}_{n+1}}$,求证:Tn<$\frac{1}{2}$.

分析 (1)通过对5(a1+a2)=a1+a2+a3+a4化简可知公比q=2,进而可知数列{an}的通项与前n项和;
(2)通过(1)裂项可知$\frac{{a}_{n}}{{S}_{n}{S}_{n+1}}$=$\frac{1}{2}$($\frac{1}{{2}^{n}-1}$-$\frac{1}{{2}^{n+1}-1}$),进而并项相加、放缩即得结论.

解答 (1)解:∵5(a1+a2)=a1+a2+a3+a4
∴4(a1+a2)=a3+a4
又∵数列{an}是各项均为正数的等比数列,
∴4(a1+a2)=q2(a1+a2),
解得:q=2或q=-2(舍),
∴数列{an}是首项为1、公比为2的等比数列,
∴an=2n-1,Sn=$\frac{1-{2}^{n}}{1-2}$=2n-1;
(2)证明:由(1)可知:$\frac{{a}_{n}}{{S}_{n}{S}_{n+1}}$=$\frac{{2}^{n-1}}{({2}^{n}-1)({2}^{n+1}-1)}$=$\frac{1}{2}$($\frac{1}{{2}^{n}-1}$-$\frac{1}{{2}^{n+1}-1}$),
∴Tn=$\frac{{a}_{1}}{{S}_{1}{S}_{2}}$+$\frac{{a}_{2}}{{S}_{2}{S}_{3}}$+…+$\frac{{a}_{n}}{{S}_{n}{S}_{n+1}}$
=$\frac{1}{2}$[($\frac{1}{2-1}$-$\frac{1}{{2}^{2}-1}$)+($\frac{1}{{2}^{2}-1}$-$\frac{1}{{2}^{3}-1}$)+…+($\frac{1}{{2}^{n}-1}$-$\frac{1}{{2}^{n+1}-1}$)]
=$\frac{1}{2}$($\frac{1}{2-1}$-$\frac{1}{{2}^{n+1}-1}$)
<$\frac{1}{2}$.

点评 本题是一道关于数列与不等式的综合题,考查裂项相消法,注意解题方法的积累,属于中档题.

练习册系列答案
相关题目

违法和不良信息举报电话:027-86699610 举报邮箱:58377363@163.com

精英家教网