已知等比数列{an},Sn是其前n项的和,且a1+a3=5,S4=15. (I)求数列{an}的通项公式; (II)设bn=
(III)比较(II)中Tn与
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(I)设数列{an}的公比为q,则
方法一:a1+a3=a1+a1q2=a1(1+q2)=5,S4-(a1+a3)=a2+a4=a1q(1+q2)=10(2分)
∴q=2,a1=1,则an=2n-1(4分)
方法二:易知q≠1,则a1+a3=a1+a1q2=a1(1+q2)=5S4=
=a1(1-q4) 1-q
=a1(1+q)(1+q2)=15,a1(1-q)(1+q)(1+q2) 1-q
则1+q=3(2分)
(以下同方法一)(4分)
(II)由(I)可得,bn=
+log22n-1=5 2
+(n-1)=n+5 2
,3 2
所以数列{bn}是一个以
为首项,1为公差的等差数列(5分)5 2
∴Tn=
(6分)n(b1+bn) 2
=
=n(
+n+5 2
)3 2 2
(9分)n(n+4) 2
(III)∵(
n3+2)-Tn=1 2
(n3-n2-4n+4)=1 2
(n-1)(n-2)(n+2)(11分)1 2
∴当n=1、2时,
(n-1)(n-2)(n+2)=0,即Tn=1 2
n3+2(12分)1 2
当n≥3时,
(n-1)(n-2)(n+2)>0,即Tn<1 2
n3+2(14分)1 2