问题 解答题
已知函数f(x)=-x+2n
1+x2
在区间(0,∞)上的最小值是an(n∈N*).
(1)求an
(2)设Sn为数列{
1
a2n
}
的前n项的和,求
lim
n→∞
Sn的值;
(3)若Tn=
3
cos
π
an
 -sin
π
an
,试比较Tn与Tn+1的大小.
答案

(1)由题f′(x)=

2nx
1+x2
-1

令f'(x)=0,得x=

1
4n2-1

所以an=

4n2-1

(2)因为

1
a2n
=
1
4n2-1
=
1
2
(
1
2n-1
-
1
2n+1
)

所以Sn=

1
2
(1-
1
2n+1
)

所以

lim
n→∞
Sn=
1
2

(3) Tn=

3
cos
π
an
-sin
π
an
=2cos(
π
an
+
π
6
),

又由

1
an
=
1
4n2-1
0<
1
an+1
1
an
1
3

从而

π
6
π
an+1
+
π
6
π
an
+
π
6
π
3
+
π
6
6

又y=cosx在[0,π]上单调递减,所以Tn<Tn+1

填空题
单项选择题