问题 解答题
已知数列{an}中,a1=2,an+1-an-2n-2=0(n∈N*).
(1)求数列{an}的通项公式;
(2)设bn=
1
an+1
+
1
an+2
+
1
an+3
+…+
1
a2n
,若对任意的正整数n,当m∈[-1,1]时,不等式t2-2mt+
1
6
bn
恒成立,求实数t的取值范围.
答案

(1)由题意得an+1-an-2n-2=0,则an+1-an=2n+2,

∴an-an-1=2n(n≥2),

∴a2-a1=2×2,a3-a2=2×3,…,an-an-1=2n,

通过叠加得an=2(2+3+…+n)+a1

=2×

(n-1)(n+2)
2
+2=n(n+1)(n≥2).

又∵a1=2符合此通项公式,

∴an=n(n+1),

(2)由(1)得,bn=

1
an+1
+
1
an+2
+
1
an+3
+…+
1
a2n

=

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

=(

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

=

1
n+1
-
1
2n+1
=
n
2n2+3n+1
=
1
2n+
1
n
+3

设y=2x+

1
x
+3,则函数在(
2
2
,+∞)上递增,

∴当n=1时,2n+

1
n
+3取到最小值为6,

∴bn的最大值为b1=

1
6

故要使不等式t2-2mt+

1
6
bn对一切m∈[-1,1]成立,

须使t2-2mt+

1
6
1
6
,即t2-2mt>0对一切m∈[-1,1]恒成立.

设g(m)=t2-2mt,

当t=0时,g(m)>0不成立,

当t≠0时,g(m)是一次函数,

g(1)>0
g(-1)>0
,即
t2-2t>0
t2+2t>0
,解得t>2或t<-2,

综上得,t的取值范围是(-∞,-2)∪(2,+∞).

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