问题 解答题
已知数列{an}中,a1=2,an-an-1-2n=0(n≥2,n∈N).
(1)写出a2、a3的值(只写结果)并求出数列{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)∵a1=2,an-an-1-2n=0(n≥2,n∈N)∴a2=6,a3=12(2分)

当n≥2时,an-an-1=2n,an-1-an-2=2(n-1),…,a3-a2=2×3,a2-a1=2×2,

∴an-a1=2[n+(n-1)+…+3+2],

an=2[n+(n-1)+…+3+2+1]=2

n(n+1)
2
=n(n+1)(5分)

当n=1时,a1=1×(1+1)=2也满足上式,

∴数列{an}的通项公式为an=n(n+1)(6分)

(2)bn=

1
an+1
+
1
an+2
++
1
a2n
=
1
(n+1)(n+2)
+
1
(n+2)(n+3)
++
1
2n(2n+1)
=
1
(n+1)
-
1
(n+2)
+
1
(n+2)
-
1
(n+3)
++
1
2n
-
1
(2n+1)
=
1
(n+1)
-
1
(2n+1)
=
n
2n2+3n+1
=
1
(2n+
1
n
)+3
(8分)

f(x)=2x+

1
x
(x≥1),则f′(x)=2-
1
x2
,当x≥1时,f'(x)>0恒成立

∴f(x)在x∈[1,+∞)上是增函数,故当x=1时,f(x)min=f(1)=3

即当n=1时,(bn)max=

1
6
(11分)

要使对任意的正整数n,当m∈[-1,1]时,不等式t2-2mt+

1
6
bn恒成立,

则须使t2-2mt+

1
6
>(bn)max=
1
6

即t2-2mt>0,

对∀m∈[-1,1]恒成立,

t2-2t>0
t2+2t>0
,解得,t>2或t<-2,

∴实数t的取值范围为(-∞,-2)∪(2,+∞)(14分)

单项选择题 A1/A2型题
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