解题思路:(1)依据题意对函数求导,根据导数的几何意义得到数列的递推公式,由所得的递推公式构建关于数列{an}的项之间的关系,发现规律,用间接法求数列{an}的通项公式;
(2)根据题设,由(1)知,nan=n(2n-1)=n•2n-n,由于此数列的通项是由可以看作是两个数列通项的和组成,故求数列{nan}的前n项和为Tn,要先分组,其中一组用等差数列的求和公式求和,另一组用错位相减法求和,然后再相加即可得到数列{nan}的前n项和为Tn;
(3)由数列{an}的通项公式及不等式的形式,此不等式的证明要采取逐步放大的方法进行证明,
(1)y’=2x-n,由导数的几何意义,得Sn=2an-n①,(1分)则Sn+1=2an+1-(n+1)②,
②一④得:an+l=2an+1-2an-1,即an+1=2an+l,(2分)故an+1=2(an+1).(3分)
由①知,al=S1=2a1-1,得a1=1.(4分)
∴{an+1}是首项为2,公比为2的等比数列,
∴an+l=2n,即an=2n-l(n∈N*).(5分)
(2)由(1)知,nan=n(2n-1)=n•2n-n,则Tn=(1•2+2•22+3•23++n•2n)−(1+2+3++n)=An−
n(n+1)
2,其中An=1•2+2•22+3•23++n•2n,①2An=1•22+2•23++(n-1)•2n+n•2n+1,②
①一②得:−An=2+22+23++2n−n•2n+1=
2(1−2n)
1−2−n•2n+1=2n+1−2−n•2n+1
∴An=(n-1)2n+1+2(8分)故Tn=(n−1)2n+1+2−
n(n+1)
2(9分)
(3)∵
1
an=
1
2n−1=
2n+1−1
(2n−1)(2n+1−1)<
2n+1
(2n−1)(2n+1−1)=2•
(2n+1−1)−(2n−1)
(2n−1)(2n+1−1)=2(
1
2n−1−
1
2n+1−1)(n≥2)(12分)∴
1
a1+
1
a2+
1
a3++
1
an<1+2[(
1
22−1−
1
23−1)+(
点评:
本题考点: 数列的求和;数列递推式.
考点点评: 本题考查了由递推公式求数列通项,分组求和与错位相减法求和等求和的技巧,以及放缩法证明不等式的技巧,本题综合性较强,对灵活运用知识与技巧进行变形要求很高,是一个能力型的题.