问题 解答题
已知函数f(x)=x2+(a-1)x+b+1,当x∈[b,a]时,函数f(x)的图象关于y轴对称,数列{an}的前n项和为Sn,且Sn=f(n).
(1)求数列{an}的通项公式;
(2)设bn=
an
2n
,Tn=b1+b2+…+bn,若Tn>m,求m的取值范围.
答案

(1)∵函数f(x)的图象关于y轴对称,

∴a-1=0,且a+b=0,解得a=1,b=-1,

∴Sn=n2,即有an=Sn-Sn-1=2n-1(n≥2).

a1=S1=1也满足,

∴an=2n-1.(5分)

(2)由(1)得bn=

2n-1
2n

∴Tn=

1
21
+
3
22
+
5
23
+…+
2n-3
2n-1
+
2n-1
2n
,①

1
2
Tn=
1
22
+
3
23
+…+
2n-5
2n-1
+
2n-3
2n
+
2n-1
2n+1
,②

①-②得

1
2
Tn=
1
2
+
2
22
+
2
23
+…+
2
2n-1
+
2
2n
-
2n-1
2n+1

=

1
2
+(
1
2
+
1
22
+
1
23
+…+
1
2n-1
)-
2n-1
2n+1

=

3
2
-
1
2n-1
-
2n-1
2n+1

∴Tn=3-

1
2n-2
-
2n-1
2n
=3-
2n+3
2n
.(9分)

设g(n)=

2n+3
2n
,n∈N+

则由

g(n+1)
g(n)
=
2n+5
2n+1
2n+3
2n
=
2n+5
2(2n+3)
=
1
2
+
1
2n+3
1
2
+
1
5
<1,得g(n)=
2n+3
2n
(n∈N+)随n的增大而减小,

∴g(n)≤g(1),

即Tn≥3-

2+3
2
=
1
2

又Tn>m恒成立,

∴m<

1
2
.(12分)

填空题
单项选择题