问题 解答题
设正项数列{an}的前n项和为Sn,满足Sn=n2
(1)求{an}的通项公式;
(2)设bn=
1
(an+1)(an+1+1)
,求数列{bn}的前n项的和Tn
(3)是否存在自然数m,使得
m-2
4
<Tn
m
5
对一切n∈N*恒成立?若存在,求出m的值;若不存在,说明理由.
答案

(1)∵Sn=n2,∴当n=1时,a1=S1=1;

当n≥2时,an=Sn-Sn-1=2n-1

a1=1满足上式,∴an=2n-1;

(2)由bn=

1
(an+1)(an+1+1)
=
1
4
1
n(n+1)
=
1
4
(
1
n
-
1
n+1
)

∴Tn=

1
4
(1-
1
2
+
1
2
-
1
3
+…+
1
n
-
1
n+1
)=
1
4
(1-
1
n+1
)=
n
4(n+1)

(3)Tn+1-Tn=

n+1
4(n+2)
-
n
4(n+1)
=
1
4(n+1)(n+2)
>0,∴{Tn}单调递增,∴Tn≥T1=
1
8

∵Tn=

1
4
(1-
1
n+1
)<
1
4
,∴
1
8
≤Tn
1
4

使得

m-2
4
<Tn
m
5
对一切n∈N*恒成立,则
1
4
m
5
m-2
4
1
8

5
4
≤m<
5
2

∵m是自然数,∴m=2.

填空题
单项选择题 A1/A2型题