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微专题23 数列解答题(一)
(见学生用书P25)
[建议时间:45分钟 满分:48分]
1.已知在数列中,a1=1,a4=7,且an+1=an+λn.
(1)求λ的值及数列的通项公式;
(2)设bn=,数列的前n项和为Tn,证明Tn<2.
解:(1)由题意知,a1=1,a2=a1+λ,a3=a2+2λ,a4=a3+3λ,∴a4=a1+6λ,即7=1+6λ,
∴λ=1.∴an+1-an=n,
∴a1=1,a2-a1=1,a3-a2=2,…,an-an-1=n-1,
∴an=a1+a2-a1+a3-a2+…+an-an-1
=1+1+2+…+n-1
=1+=.
∴an=.
(2)证明:由(1)知an=,
an+1=,
∴bn===2,
Tn=2
=2=2-.
∴Tn<2.
2.已知数列的前n项和为Sn,a1=1,Sn=.
(1)求数列的通项公式;
(2)若bn=2n-1an+1,求数列的前n项和Tn.
解:(1)由于Sn=,所以2Sn=an,①
当n≥2时,2Sn-1=nan-1,②
①-②得2an=an-nan-1,
an=nan-1,
整理得=,所以为常数列.又=1,
所以an=n.
(2)由(1)得bn=2n-1an+1=·2n-1,
所以Tn=2×20+3×21+4×22+…+·2n-1,③
2Tn=2×21+3×22+4×23+…+·2n,④
③-④得-Tn=2+-·2n=2+-·2n=-n·2n,
故Tn=n·2n.
3.已知数列满足a1=,an+1=an+1+,n∈N*.
(1)设bn=,n∈N*,求证:数列为等差数列.
(2)求证:++…+<.
证明:(1)由an+1=an+1+,
得4an+1+1=4an+4+4+1
=+4+22=,
=+2,即bn+1-bn=2,
又b1==4,故数列是以4为首项,以2为公差的等差数列.
(2)由(1)知,bn=4+2(n-1)=2n+2=,化简得an=n2+2n+,
故==
=-,++…+
=-+-+…+-
=-=-<.
4.设数列的前n项和为Sn,已知an+1=3an,且3S3+1=S4.
(1)求的通项公式;
(2)设bn=+,数列的前n项和为Tn,求证:Tn<.
解:(1)∵an+1=3an,
∴是公比为3的等比数列.设首项为a1,
由3S3+1=S4,得3a1×+1=a1×,∴a1=1.
an=3n-1.
(2)证明:bn=+=+
=-+,
Tn=
+=-+-
=--<.
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