问题 解答题
数列{an}的前n项和为Sn,且an是Sn和1的等差中项,等差数列{bn}满足b1=a1,b4=S3
(1)求数列{an}、{bn}的通项公式;
(2)设cn=
1
bnbn+1
,数列{cn}的前n项和为Tn,证明:
1
3
Tn
1
2
答案

(1)∵an是Sn和1的等差中项,∴Sn=2an-1…(1分)

当n=1时,a1=S1=2a1-1,∴a1=1…(2分)

当n≥2时,an=Sn-Sn-1=(2an-1)-(2an-1-1)=2an-2an-1

∴an=2an-1,即 

an
an-1
=2…(3分)

∴数列{an}是以a1=1为首项,2为公比的等比数列,

an=2n-1Sn=2n-1…(5分)

设{bn}的公差为d,b1=a1=1,b4=1+3d=7,∴d=2…(7分)

∴bn=1+(n-1)×2=2n-1…(8分)

(2)cn=

1
bnbn+1
=
1
(2n-1)(2n+1)
=
1
2
(
1
2n-1
-
1
2n+1
)…(9分)

Tn=

1
2
(1-
1
3
+
1
3
-
1
5
+…+
1
2n-1
-
1
2n+1
)=
1
2
(1-
1
2n+1
)=
n
2n+1
…(10分)

∵n∈N*,∴Tn=

1
2
(1-
1
2n+1
)<
1
2
…(11分)Tn-Tn-1=
n
2n+1
-
n-1
2n-1
=
1
(2n+1)(2n-1)
>0

∴数列{Tn}是一个递增数列                                           …(12分)

TnT1=

1
3
.…(13分)

综上所述,

1
3
Tn
1
2
…(14分)

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填空题