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n∈N*,总有an,Sn,an2成等差数列. (1)求数列{an}的通项公式; (2)设数列{bn}的前n项和为Tn,且bn=
(3)正数数列{cn}中,an+1=(cn)n+1(n∈N*),求数列{cn}中的最大项. |
答案
(1)由已知,对于任意n∈N*,总有2Sn=an+an2①成立
所以2Sn-1=an-1+an-12②
①-②得,2an=an+an2-an-1-an-12,
∴an+an-1=(an+an-1)(an-an-1)
∵an,an-1均为正数,
∴an-an-1=1(n≥2)
∴数列{an}是公差为1的等差数列
又n=1时,2S1=a1+a12,解得a1=1∴an=n(n∈N*)
(2)证明:∵对任意实数x∈(1,e](e是常数,e=2.71828)和任意正整数n,
总有bn=
≤lnnx a 2n
,1 n2
∴Tn≤
+1 12
++1 22
<1+1 n2
+1 1•2
++1 2•3
=1+(1-1 (n-1)•n
)+(1 2
-1 2
)++(1 3
-1 n-1
)=2-1 n
<21 n
(3)由已知a2=
=2,∴c1=c 21
,a3=2
=3,∴c2=c 32
,a4=3 3
=4,∴c3=c 43
,a5=4 4
=5,∴c4=c 54
,5 5
易得c1<c2,c2>c3>c4>
猜想n≥2时,{cn}是递减数列
令f(x)=lnx x
则f′(x)=
,1-lnx x2
∵当x≥3时,lnx>1,则1-lnx<0,f′(x)<0,
∴在[3,+∞)内,f(x)为单调递减函数,
由an+1=(cn)n+1(n∈N*),知lncn=ln(n+1) n+1
∴n≥2时,{lncn}是递减数列,即{cn}是递减数列,
又c1<c2,
∴数列{cn}中的最大项为c2=
.3 3