已知等差数列{an}的公差d≠0,首项a1=3,且a1、a4、a13成等比数列,设数列{an}的前n项和为Sn(n∈N+

已知等差数列{an}的公差d≠0,首项a1=3,且a1、a4、a13成等比数列,设数列{an}的前n项和为Sn(n∈N+).
(1)求an和Sn
(2)若bn=
an(Sn≤3an)
1
Sn
(Sn>3an)
,数列{bn}的前n项和Tn.求证:3≤Tn<24[11/60].
筱飞鱼 1年前 已收到1个回答 举报

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解题思路:(1)由a1、a4、a13成等比数列可得关于d的方程,解出d,利用等差数列的通项公式、前n项和公式可得结果;
(2)先求出bn,然后分n≤4,n≥5两种情况进行讨论求得Tn,由Tn的性质可证;

(1)∵{an}是等差数列,a1=3,公差为d,
∴a4=3+3d,a13=3+12d,
∵a1、a4、a13成等比数列,
∴(3+3d)2=3(3+12d),
整理得d2-2d=0,∵差d≠0,∴d=2,
∴an=3+(n-1)×2=2n+1,Sn=
n(3+2n+1)
2=n(n+2).
(2)∵Sn-3an=n(n+2)-3(2n+1)=n2-4n-3=(n+
7-2)(n-
7-2),
∵n∈N+,由Sn≤3an,得n≤2+
7,由Sn>3an,得n>2+
7.
∵4<2+
7<5,∴bn=

2n+1,(n≤4,且n∈N+)

1
n(n+2),(n≥5,且n∈N+),
当n≤4时,Tn=Sn=n(n+2);
当n≥5时,Tn=T4+[[1/5×7+
1
6×8+
1
7×9]+…+[1
(n−1)(n+1)+
1
n(n+2)]
=24+
1/2][([1/5−
1
7])+([1/6−
1
8])+([1/7−
1
9])+…+([1/n−1−
1
n+1])+([1/n−
1
n+2])]
=24+[1/2]([1/5+
1
6]-[1/n+1−
1
n+2])=24[11/60]-[2n+3
2(n+1)(n+2),
∴Tn<24
11/60],
又数列{Tn}为递增数列,
∴Tn≥T1=3,
∴3≤Tn<24[11/60].

点评:
本题考点: 数列的求和;等差数列的性质.

考点点评: 该题考查等差数列的通项公式、求和公式,考查分类讨论思想,裂项相消法是常用的求和方法,要熟练掌握.

1年前

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