问题 解答题
已知各项均为正数的数列{an} 满足
a2n+1
=2
a2n
+anan+1
,且a2+a4=2a3+4,其中n∈N*
(1)求数列{an} 的通项公式;
(2)令cn=1+
n
an
,记数列{an} 的前n项积为Tn,其中n∈N* 试比较Tn 与9的大小,并加以证明.
答案

(1)因为an+12=2an2+anan+1,即(an+1+an)(2an-an+1)=0,

又an>0,所以有2an-an+1=0,所以2an=an+1,所以数列{an}是公比为2的等比数列.

由a2+a4=2a3+4得2a1+8a1=8a1+4,解得a1=2,故an=2n(n∈N*

(2)构造函数f(x)=ln(1+x)-x(x≥0),则f′(x)=-

x
1+x

当x>0时,f′(x)<0,即f(x)在(0,+∞)上单调递减

∴f(x)<f(0)=0,∴ln(1+x)-x<0

∴lncn=ln(1+

n
an
)=ln(1+
n
2n
)<
n
2n

∴lnTn

1
2
+
2
22
…+
n
2n

记An=

1
2
+
2
22
…+
n
2n
①,则
1
2
An=
1
22
+
2
23
…+
n-1
2n
+
n
2n+1

∴①-②可得

1
2
An=
1
2
+
1
22
+
1
23
…+
1
2n
-
n
2n+1
=1-
n+2
2n+1
<1

∴An<2

∴lnTn<2

∴Tn<e2<9.

选择题
判断题