问题 解答题
已知数列{an},{cn}满足条件:a1=1,an+1=2an+1,cn=
1
(2n+1)(2n+3)

(1)求证数列{an+1}是等比数列,并求数列{an}的通项公式;
(2)求数列{cn}的前n项和Tn,并求使得Tn
1
am
对任意n∈N*都成立的正整数m的最小值.
答案

(本小题满分12分)

(Ⅰ)∵an+1=2an+1

∴an+1+1=2(an+1),

∵a1=1,a1+1=2≠0…(2分)

∴数列{an+1}是首项为2,公比为2的等比数列.

an+1=2×2n-1

an=2n-1.…(4分)

(Ⅱ)∵cn=

1
(2n+1)(2n+3)
=
1
2
(
1
2n+1
-
1
2n+3
),…(6分)

Tn=

1
2
(
1
3
-
1
5
+
1
5
-
1
7
+…+
1
2n+1
-
1
2n+3
)

=

1
2
(
1
3
-
1
2n+3
)=
n
3×(2n+3)
=
n
6n+9
.…(8分)

Tn+1
Tn
=
n+1
6n+15
6n+9
n
=
6n2+15n+9
6n2+15n
=1+
9
6n2+15n
>1,

又Tn>0,

∴Tn<Tn+1,n∈N*,即数列{Tn}是递增数列.

∴当n=1时,Tn取得最小值

1
15
.…(10分)

要使得Tn

1
am
对任意n∈N*都成立,

结合(Ⅰ)的结果,只需

1
15
1
2m-1

由此得m>4.

∴正整数m的最小值是5.…(12分)

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