问题 解答题
设数列{an}的前n项和为Sna1=1,an=
Sn
n
+2(n-1)(n∈N+)

(1)求证:数列{
Sn
n
}
为等差数列;
(2)设数列{
1
anan+1
}
的前n项和为Tn,证明:
1
5
Tn
1
4
答案

(1)证明:由题意:nan=Sn+2n(n-1),∴n(Sn-Sn-1)=Sn+2n(n-1)(n∈N+,n≥2)…(2分)

即:(n-1)Sn-nSn-1=2n(n-1),∴

Sn
n
-
Sn-1
n-1
=2,

所以数列{

Sn
n
}为等差数列;                                             …(6分)

(2)由(1)得:

Sn
n
=1+(n-1)×2,∴Sn=2n2-n,

∴an=Sn-Sn-1=2n2-n-2(n-1)2+(n-1)=4n-3,(n∈N+,n≥2)…(8分)

1
anan+1
=
1
(4n-3)(4n+1)
=
1
4
(
1
4n-3
-
1
4n+1
)

Tn=

1
4
(1-
1
5
+
1
5
-
1
9
+…
1
4n-3
-
1
4n+1
)=
1
4
(1-
1
4n+1
)<
1
4
,…(10分)

又Tn为增函数,∴TnT1=

1
5
,∴
1
5
Tn
1
4
…(13分)

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