数列{an}的各项均为正数,Sn为其前n项和,对于任意n∈N*,总有an,Sn,an2成等差数列.(1)求数列{an}的通项公式;(2)设数列{bn}的前n项和为Tn,且bn=lnnxa2n,求证:对

题目简介

数列{an}的各项均为正数,Sn为其前n项和,对于任意n∈N*,总有an,Sn,an2成等差数列.(1)求数列{an}的通项公式;(2)设数列{bn}的前n项和为Tn,且bn=lnnxa2n,求证:对

题目详情

数列{an}的各项均为正数,Sn为其前n项和,对于任意n∈N*,总有an,Sn,an2成等差数列.
(1)求数列{an}的通项公式;
(2)设数列{bn}的前n项和为Tn,且bn=
lnnx
a2n
,求证:对任意实数x∈(1,e](e是常数,e=2.71828…)和任意正整数n,总有Tn<2;
(3)正数数列{cn}中,an+1=(cnn+1(n∈N*),求数列{cn}中的最大项.
题型:解答题难度:中档来源:中山市模拟

答案

(1)由已知,对于任意n∈N*,总有2Sn=an+an2①成立
所以2Sn-1=an-1+an-12②
①-②得,2an=an+an2-an-1-an-12,
∴an+an-1=(an+an-1)(an-an-1)
∵an,an-1均为正数,
∴an-an-1=1(n≥2)
∴数列{an}是公差为1的等差数列
又n=1时,2S1=a1+a12,解得a1=1∴an=n(n∈N*)
(2)证明:∵对任意实数x∈(1,e](e是常数,e=2.71828)和任意正整数n,
总有bn=
lnnx
a2n
≤class="stub"1
n2

Tn≤class="stub"1
12
+class="stub"1
22
++class="stub"1
n2
<1+class="stub"1
1•2
+class="stub"1
2•3
++class="stub"1
(n-1)•n
=1+(1-class="stub"1
2
)+(class="stub"1
2
-class="stub"1
3
)++(class="stub"1
n-1
-class="stub"1
n
)=2-class="stub"1
n
<2

(3)由已知a2=
c21
=2,∴c1=
2
a3=
c32
=3,∴c2=
33
a4=
c43
=4,∴c3=
44
a5=
c54
=5,∴c4=
55

易得c1<c2,c2>c3>c4>
猜想n≥2时,{cn}是递减数列
f(x)=class="stub"lnx
x

f(x)=class="stub"1-lnx
x2

∵当x≥3时,lnx>1,则1-lnx<0,f′(x)<0,
∴在[3,+∞)内,f(x)为单调递减函数,
由an+1=(cn)n+1(n∈N*),知lncn=
ln(n+1)
n+1

∴n≥2时,{lncn}是递减数列,即{cn}是递减数列,
又c1<c2,
∴数列{cn}中的最大项为c2=
33

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