问题
解答题
已知数列{an}中,a1=a,a2=2,Sn是数列{an}的前n项和,且2Sn=n(3a1+an),n∈N*. (Ⅰ)求a的值; (Ⅱ)求数列{an}的通项公式; (Ⅲ)若bn=
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答案
(Ⅰ)∵2Sn=n(3a1+an),S1=a1=a,
∴2a=4a,
所以a=0.…..(3分)
(Ⅱ)由(Ⅰ)知 Sn=
,nan 2
∴Sn+1=
.(n+1)an+1 2
∴an+1=Sn+1-Sn=
-(n+1)an+1 2
.nan 2
∴(n-1)an+1=nan.
∴当n≥2时,
=an+1 an
.n n-1
∴
=an+1 an n n-1
=an an-1
,…,n-1 n-2
=a3 a2
,2 1
∴
=n.an+1 a2
∴an=2(n-1),n≥2.
∵a1=a=0满足上式,
∴an=2(n-1),n∈N*.…..(6分)
(Ⅲ)当n≥2时,bn=
=8 2n•2(n+1)
=2(2 n(n+1)
-1 n
).…..(7分)1 n+1
又b1=2,
∴Tn=b1+b2+…+bn=2+2(
-1 2
)+…+2(1 3
-1 n
)…..(9分)1 n+1
=2+2(
-1 2
)=1 n+1 3n+1 n+1
所以Tn=
.…..(10分)3n+1 n+1
因为an+2•Tn<m•
+2对一切n∈N*都成立,a 2n+2
即2(n+1)•
<m•4(n+1)2+2对一切n∈N*都成立.3n+1 n+1
∴m>
.3 2
=n n2+2n+1
.3 2
.…..(12分)1 n+
+21 n
∵n+
≥2,当且仅当n=1 n
,即n=1时等号成立.1 n
∴n+
+2≥4.1 n
∴
≤1 n+
+21 n 1 4
∴m>
.…..(14分)3 8