已知数列{an}的前n项和为Sn,若a1=1,Sn=nan-n(n-1),n∈N*,令,且数列{bn}的前项和为Tn.(1)求证:数列{an}为等差数列,并写出an关

发布时间:2020-08-01 03:33:28

已知数列{an}的前n项和为Sn,若a1=1,Sn=nan-n(n-1),n∈N*,令,且数列{bn}的前项和为Tn.
(1)求证:数列{an}为等差数列,并写出an关于n的表达式;
(2)若不等式(λ为常数)对任意正整数n均成立,求λ的取值范围;
(3)是否存在正整数m,n(1<m<n),使得T1,Tm,Tn成等比数列?若存在,求出所有的m,n的值;若不存在,请说明理由.

网友回答

解:(1)由Sn=nan-n(n-1),n∈N*①
则当n≥2时,Sn-1=(n-1)an-1-(n-1)(n-2)②
①-②,得an=[nan-n(n-1)]-[(n-1)an-1-(n-1)(n-2)]
整理得,an-an-1=2(n≥2)…(3分)
所以,{an}为等差数列,且公差为2,an=1+2(n-1)=2n-1;?????????????????????
(2)
∴=
若不等式对任意正整数n均成立,则对任意正整数n均成立,
∵,当且仅当n=2∈N*时取“=”,
∴的最大值为5∴λ<5;???????????????????????????????????
(3)假设存在正整数m,n(1<m<n),使得T1,Tm,Tn成等比数列
则(Tm)2=T1?Tn,即
所以,
从而,
所以,2m2-4m-1<0,即
因为,m∈N*,且m>1,∴m=2,此时,n=12
故,当且仅当m=2,n=12时,使得T1,Tm,Tn成等比数列.

解析分析:(1)根据Sn与an的固有关系an=,得出an-an-1=2,数列{an}为等差数列,并写出an关于n的表达式;?(2),裂项后求出Tn,再用分离参数法得出,λ小于的最小值即可.(3)假设存在正整数m,n(1<m<n),使得T1,Tm,Tn成等比数列,列出关于m,n的方程,研究它的解情况.

点评:本题主要考查了等差关系的确定、等差数列的通项公式、数列裂项求和,数列的函数性质、基本不等式应用.考查了学生计算,综合分析问题,解决问题的能力.
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