问题 解答题
已知数列{an}是各项均不为0的等差数列,公差为d,Sn为其前 n项和,且满足
a2n
=S2n-1
,n∈N*.数列{bn}满足bn=
1
anan+1
,Tn为数列{bn}的前n项和.
(1)求数列{an}的通项公式;
(2)求数列{bn}的前n项和Tn
(3)若对任意的n∈N*,不等式λTn<n+8-(-1)n恒成立,求实数λ的取值范围.
答案

(1)设等差数列{an}的公差为d,首项为a1

在an2=S2n-1中,令n=1,n=2,

a12=S1
a22=S3
,即
a12=a1
(a1+d)2=3a1+3d
,(4分)

解得a1=1,d=2,

∴an=2n-1.

(2)bn=

1
anan+1
=
1
2
1
2n-1
-
1
2n+1
),

∴Tn=

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

(3)①当n为偶数时,要使不等式λTn<n+8-(-1)n恒成立,

即需不等式λ<

(n+8)(2n+1)
n
=2n+
8
n
+17恒成立.

∵2n+

8
n
≥8,当且仅当n=2时取“=”,

∴λ<25(8分)

②当n为奇数时,要使不等式λTn<n+8-(-1)n恒成立,即需不等式

λ<

(n-8)(2n+1)
n
=2n-
8
n
-15恒成立.

∵2n-

8
n
随n增大而增大,

∴n=1时,2n-

8
n
取得最小值-6.

∴λ<-21.(10分)

综合①、②可得λ的取值范围是λ<-21.

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