问题
解答题
已知数列{an}中,a1=a,a2=t(常数t>0),Sn是其前n项和,且Sn=
(Ⅰ)求a的值; (Ⅱ)试确定数列{an}是否是等差数列,若是,求出其通项公式;若不是,说明理由; (Ⅲ)令bn=
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答案
(Ⅰ)令Sn=
中n=1,即得a=0…(2分)n(an-a1) 2
(Ⅱ)由(Ⅰ)得:Sn=
=n(an-a1) 2
,即有2Sn=nan,nan 2
又有2Sn-1=(n-1)an-1(n≥2)
两式相减得:2an=nan-(n-1)an-1(n≥2),
即(n-2)an=(n-1)an-1(n≥2),…(5分)
于是(n-3)an-1=(n-2)an-2,(n-4)an-2=(n-3)an-3,…,a3=2a2(n≥3),
以上n-4个等式相乘得:an=(n-1)a2=(n-1)t(n≥3),…(8分)
经验证a1,a2也适合此式,所以数列{an}是等差数列,其通项公式为an=(n-1)t.…(9分)
(Ⅲ)证明:由(Ⅱ)可得Sn=
,从而可得bn=n(n-1)t 2
+n+2 n
=2+2(n n+2
-1 n
)>2,1 n+2
故b1+b2+…+bn>2n; …(11分)
b1+b2+…+bn=2n+2[(1-
)+(1 3
-1 2
)…+(1 4
-1 n
)]=2n+2(1+1 n+2
-1 2
-1 n+1
)<2n+31 n+2
综上有,2n<b1+b2+…+bn<2n+3.(n∈N*)…(13分)