解答题已知数列{an}满足3Sn=(n+2)an(n∈N*),其中Sn为其前n项的和,a1=2
(I)证明:数列{an}的通项公式为an=n(n+1);
(II)求数列的前n项和Tn;
(III)是否存在无限集合M,使得当n∈M时,总有成立,若存在,请找出一个这样的集合;若不存在,请说明理由.
网友回答
解:(I)∵3Sn=(n+2)an,①
∴3Sn-1=(n+1)an-1,②
①-②得:3an=(n+2)an-(n+1)an-1,
即(n+1)an-1=(n-1)an,
则有,
,
,
.
两端同时求积得:,
即an=n(n+1).
(II) 由==,
,
,
.
两端同时求和得:=,
即Tn=.
(III)存在无限集合M,使得当n∈M时,
总有成立.
|Tn-1|=||=,
则|Tn-1|<成立,即n>9.
所以,取M={10,11,12,13,14,…} 即可.解析分析:(I)由3Sn=(n+2)an,知3Sn-1=(n+1)an-1,所以(n+1)an-1=(n-1)an,,,,.两端同时求积能够证明an=n(n+1).(II) 由==,知,,.两端同时求和能够得到数列的前n项和Tn.(III)存在无限集合M,使得当n∈M时,总有成立.|Tn-1|=||=,则n>9.由此能求出无限集合M.点评:本题考查数列与不等式的综合应用,考查推理论证能力,有一定的探索性,综合性强,难度大,是高考的重点,解题时要认真审题,仔细解答,注意合理地进行等价转化.