问题
解答题
已知各项均为正数的等比数列{an}的前n项和为Sn,a1=3,S3=39. (1)求数列{an}通项公式; (2)若在an与an+1之间插入n个数,使得这n+2个数组成一个公差为dn的等差数列,求证:
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答案
(Ⅰ)∵a1=3,S3=39,∴q≠1,
=39,3(1-q3) 1-q
∴1+q+q2=13.∴q=3,或q=-4(舍),
故an=3n.…(6分)
(Ⅱ)∵an=3n,则an+1=3n+1,由题知:
an+1=an+(n+1)dn,则dn=
.2×3n n+1
由上知:
=1 dn
,n+1 2×3n
所以Tn=
+1 d1
+…+1 d2
=1 dn
+2 2×3
+…+3 2×32
,n+1 2×3n
Tn=1 3
+2 2×32
+…+3 2×33
,n+1 2×3n+1
所以
Tn=2 3
+1 3
(1 2
+1 3 2
+…+1 3 3
)-1 3 n n+1 2×3n+1
=
+1 3
×1 2
-
[1-(1 9
)n-1]1 3 1- 1 3 n+1 2×3n+1
=
-5 12
,5+2n 4×3n+1
所以Tn=
-5 8
<5+2n 8×3n
.5 8
故
+1 d1
+…+1 d2
<1 dn
.…(12分)5 8