问题 解答题
数列{an}的各项均为正数,Sn为其前n项和,对于任意的n∈N*,总有an,Sn,an2成等差数列.
(1)求a1
(2)求数列{an}的通项公式;
(3)设数列{bn}的前n项和为Tn,且bn=
1
an2
,求证:对任意正整n,总有Tn<2.
答案

(1)∵对于任意的n∈N*,总有an,Sn,an2成等差数列.

2Sn=an+

a2n

令n=1,得2a1=2S1=a1+

a21
,解得a1=1.

(2)当n≥2时,由2Sn=an+

a2n
2Sn-1=an-1+
a2n-1

2an=an+

a2n
-an-1-
a2n-1

∴(an+an-1)(an-an-1-1)=0,

∵∀n∈N*,an>0,∴an-an-1=1,

∴数列{an}是公差为1的等差数列,

∴an=1+(n-1)×1=n.

(3)由(2)可得bn=

1
n2

当n≥2时,bn

1
n(n-1)
=
1
n-1
-
1
n

Tn<1+(1-

1
2
)+(
1
2
-
1
3
)+…+(
1
n-1
-
1
n
)=2-
1
n
<2

当n=1时,T1=bn=1<2.

∴对任意正整n,总有Tn<2.

单项选择题
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