问题
解答题
各项为正数的数列{an} 的前n项和为Sn,且满足:Sn=
(1)求an; (2)设函数f(n)=
(3)设λ为实数,对满足m+n=3k且m≠n的任意正整数m、n、k,不等式Sm+Sn>λSk恒成立,求实数λ的最大值. |
答案
(1)由Sn=
an2+1 4
an+1 2
(n∈N*)…①1 4
得n≥2时,Sn-1=
an-12+1 4
an-1+1 2
(n∈N*)…②1 4
①-②化简可得,(an+an-1)(an-an-1-2)=0
又an>0,所以当n≥2时,an-an-1=2
∴数列{an} 成等差数列,公差为2
又a1=S1=1 4
+a 21
a1+1 2
则a1=11 4
∴an=2n-1
(2)由f(n)=
,an(n为奇数) f(
),(n为偶数)n 2
可得c1=f(6)=f(3)=a3=5
c2=f(8)=f(4)=f(2)=f(1)=a1=1
当n≥3时
cn=f(2n+4)=f(2n-1+2)=f(2n-2+1)=2(2n-1+1)-1=2n-1+1
故当n≥3时
Tn=2n+n
∴Tn=5 (n=1) 2n+n (n≥2)
(3)Sm+Sn>λSk⇒m2d2+n2d2>c•k2d2⇒m2+n2>λ•k2,λ<
恒成立.m2+n2 k2
又m+n=3k且m≠n,2(m2+n2)>(m+n)2=9k2⇒
>m2+n2 k2
,9 2
故λ≤
,即λ的最大值为 9 2
.9 2