问题
解答题
已知等差数列{an}中,公差d>0,其前n项和为Sn,且满足a2•a4=45,a1+a5=14. (Ⅰ)求数列{an}的通项公式及其前n项和Sn; (Ⅱ)令bn=
(Ⅲ)求f(n)=
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答案
(本小题10分)
(Ⅰ)因为数列{an}是等差数列,
所以a1+a5=a2+a4=14.
因为d>0,a2•a4=45
所以解方程组可得,a2=5,a4=9.(2分)
所以a1=3,d=2.
所以an=2n+1.
因为Sn=na1+
n(n-1)d,1 2
所以Sn=n2+2n.
数列{an}的通项公式an=2n+1,前n项和公式Sn=n2+2n.(4分)
(Ⅱ)因为bn=
(n∈N*),an=2n+1,1
-1a 2n
所以bn=
.1 4n(n+1)
因为数列{cn}满足c1=-
,cn+1-cn=1 4
,1 4n(n-1)
所以cn+1-cn=
(1 4
-1 n
).1 n+1
cn-cn+1=
(1 4
-1 n+1
)1 n
…
c2-c1=
(1-1 4
)1 2
以上各式相加得:cn+1-c1=
(1-1 4
)=1 n+1
.n 4(n+1)
因为c1=
,1 4
所以cn+1=-
.1 4(n+1)
所以cn=-
.(7分)1 4n
(Ⅲ)因为f(n)=
-n 9
,bn=bn cn
,cn=-1 4n(n+1)
,1 4n
所以f(n)=
+n 9
.1 n+1
因为f(n)=
+n 9
=1 n+1
+n+1 9
-1 n+1
,1 9
所以
+n+1 9
-1 n+1
≥21 9
-
•n+1 9 1 n+1 1 9
f(n)≥
-2 3
=1 9
,当且仅当5 9
=n+1 9
,即n=2时等号成立.1 n+1
当n=2时,f(n)最小值为
.(10分)5 9