已知在数列{an}中,a1=t,a2=t2,其中t>0,x=t是函数f(x)=an-1x3-3[(t+1)an-an+1]x+1(n≥2)的一个极值点.(1)求数列{an}的通项公式;(2)若12<t

题目简介

已知在数列{an}中,a1=t,a2=t2,其中t>0,x=t是函数f(x)=an-1x3-3[(t+1)an-an+1]x+1(n≥2)的一个极值点.(1)求数列{an}的通项公式;(2)若12<t

题目详情

已知在数列{an}中,a1=t,a2=t2,其中t>0,x=
t
是函数f(x)=an-1x3-3[(t+1)an-an+1]x+1(n≥2)的一个极值点.
(1)求数列{an}的通项公式;
(2)若
1
2
<t<2,bn=
2an
1+
a2n
(n∈N*),求证:
1
b1
+
1
b2
+…+
1
bn
<2n-2-
n
2
题型:解答题难度:中档来源:不详

答案

(1)由题意得:f′(
t
)=0,
即3an-1t-3[(t+1)an-an+1]=0
故an+1-an=t(an-an-1)(n≥2),
则当t≠1时,数列{an+1-an}是以t2-t为首项,t为公比的等比数列,
所以an+1-an=(t2-t)tn-1
由an=a1+(a2-a1)+(a3-a2)+…+(an-an-1)
=t+(t2-t)[1+t+t2+…+tn-2]
=t+(t2-t)•
1-tn-1
1-t
=tn
此式对t=1也成立,所以an=tn(n∈N*).
(2)class="stub"1
bn
=class="stub"1
2
(an+class="stub"1
an
)=class="stub"1
2
(tn+t-n),
因为class="stub"1
2
<t<2,所以(2t)n>1,tn<2n.
则(2n+2-n)-(tn+t-n)=class="stub"1
(2t)n
(2n-tn)[(2t)n-1]>0,
class="stub"1
bn
class="stub"1
2
(2n+2-n),
class="stub"1
b1
+class="stub"1
b2
+…+class="stub"1
bn
class="stub"1
2
[(2+class="stub"1
2
)+(22+class="stub"1
22
)+…+(2n+class="stub"1
2n
)]=2n-class="stub"1
2
(1+class="stub"1
2n
),
∵1+class="stub"1
2n
>2
class="stub"1
2n

class="stub"1
b1
+class="stub"1
b2
+…+class="stub"1
bn
<2n-
class="stub"1
2n
=2n-2-class="stub"n
2
即证.

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