问题 解答题
设Sn为数列{an}的前n项和,对任意的n∈N*,都有Sn=(m+1)-man(m为常数,且m>0).
(1)求证:数列{an}是等比数列;
(2)设数列{an}的公比q=f(m),数列{bn}满足b1=2a1,bn=f(bn-1)(n≥2,n∈N*),求数列{bn}的通项公式;
(3)在满足(2)的条件下,求证:数列{bn2}的前n项和Tn
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答案

(1)证明:当n=1时,a1=S1=(m+1)-ma1,解得a1=1.

当n≥2时,an=Sn-Sn-1=man-1-man

即(1+m)an=man-1

∵m为常数,且m>0,∴

an
an-1
=
m
1+m
(n≥2)

∴数列{an}是首项为1,公比为

m
1+m
的等比数列.

(2)由(1)得,q=f(m)=

m
1+m
,b1=2a1=2.

bn=f(bn-1)=

bn-1
1+bn-1

1
bn
=
1
bn-1
+1,即
1
bn
-
1
bn-1
=1
(n≥2).

{

1
bn
}是首项为
1
2
,公差为1的等差数列.

1
bn
=
1
2
+(n-1)•1=
2n-1
2
,即bn=
2
2n-1
(n∈N*).

(3)证明:由(2)知bn=

2
2n-1
,则bn2=
4
(2n-1)2

所以Tn=b12+b22+b32++bn2=4+

4
9
+
4
25
++
4
(2n-1)2

当n≥2时,

4
(2n-1)2
4
2n(2n-2)
=
1
n-1
-
1
n

所以Tn=4+

4
9
+
4
25
++
4
(2n-1)2
<4+
4
9
+(
1
2
-
1
3
)+(
1
3
-
1
4
)++(
1
n-1
-
1
n
)
=
40
9
+
1
2
-
1
n
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句型转换
多项选择题