问题 解答题
已知各项均为正数的等比数列{an}满足a2•a4=a6
2
a3
+
1
a4
=
1
a5

(Ⅰ)求数列{an}的通项公式an
(Ⅱ)设数列{an}的前n项和为Sn,前n项积为Tn,求所有的正整数k,使得对任意的n∈N*,不等式Sn+K+
Tn
4
<1
恒成立.
答案

(Ⅰ) 设等比数列{an}的首项为a1>0,公比为q>0,

∵a2•a4=a6

2
a3
+
1
a4
=
1
a5

a1q•a1q3=a1q5
2
a1q2
+
1
a1q3
=
1
a1q4

解得a1=q=

1
2

an=

1
2n

(Ⅱ)∵an=

1
2n

Sn=

1
2
+
1
22
+…+
1
2n
=
1
2
×(1-
1
2n
)
1-
1
2
=1-
1
2n

Tn=

1
2
×
1
22
×…×
1
2n
=(
1
2
)
n(n+1)
2

若存在正整数k,使得不等式Sn+k+

Tn
4
<1对任意的n∈N*都成立,

1-

1
2n+k
+(
1
2
)
n(n+1)
2
+2
<1,即k<
1
2
[(n-
1
2
)2+
15
4
]

∵只有当n=1时,

1
2
[(n-
1
2
)2+
15
4
]取得最小值2,满足题意.

∴k<2,正整数k只有取k=1.

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