设数列{an}的前n项和为Sn,满足;数列{bn}满足(1)求证:数列{an}是等差数列.(2)若a1=1,a2=2,求数列{an}和{bn}的通项公式;(3)在(2

发布时间:2020-08-01 05:49:26

设数列{an}的前n项和为Sn,满足;数列{bn}满足
(1)求证:数列{an}是等差数列.
(2)若a1=1,a2=2,求数列{an}和{bn}的通项公式;
(3)在(2)的条件下,设数列前n项和为Tn,试比较与(2n2+3n-2)?2n-1的大小.

网友回答

解:(1)∵,∴2Sn=n(a1+an)①
当n≥2时,2Sn-1=(n-1)(a1+an-1)②
①-②得:2an=a1+nan-(n-1)an-1,即a1+(n-2)an=(n-1)an-1③
进而a1+(n-1)an+1=nan④
③-④得2(n-1)an=(n-1)an-1+(n-1)an+1,由于n≥2,∴an+1-an=an-an-1
所以数列{an}是等差数列.(4分)
(2)由(1)知数列{an}是等差数列,且a1=1,a2=2,所以an=n
∵⑤
∴当n=1时,,当n≥2时,⑥
由⑤-⑥得:,∴,而也符合,
故an=n,(7分)
(3),∴Tn=1?3+2?32+…+n?3n⑦3Tn=1?32+2?33+…+n?3n+1⑧
⑦-⑧并化简得:(10分)
所以(2n2+3n-2)?2n-1=(2n-1)[3n-(n+2)2n-1]+1
因为3n=(2+1)n=2n+Cn12n-1+…≥2n+n?2n-1=(n+2)2n-1
所以3n≥(n+2)2n-1对于n∈N*成立,
∴3n-(n+2)2n-1≥0,又由于2n-1>.0
所以(2n2+3n-2)?2n-1=(2n-1)[3n-(n+2)2n-1]+1>0
所以(2n2+3n-2)?2n-1(13分)

解析分析:(1)根据题目条件可得2Sn=n(a1+an),则当n≥2时,2Sn-1=(n-1)(a1+an-1)两式作差可得a1+(n-2)an=(n-1)an-1,进而a1+(n-1)an+1=nan,两式作差可得an+1-an=an-an-1,根据等差数列数列的定义可得结论;(2)根据等差数列的定义可求出其通项公式,利用递推关系可求出数列{bn}的通项公式;(3)利用错位相消法求出数列前n项和为Tn,然后利用作差可比较与(2n2+3n-2)?2n-1的大小.

点评:本题主要考查了数列的递推关系,以及错位相消法的运用,同时考查了利用作差比较法比较大小,属于中档题.
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