已知数列{a n }是各项均不为0的等差数列,公差为d,S n 为其前 n项和,且满足 a 2n = S 2n

1个回答

  • (1)在

    a 2n = S 2n-1 中,令n=1,n=2,

    a 1 2 = S 1

    a 2 2 = S 3 ,即

    a 1 2 = a 1

    ( a 1 +d ) 2 =3 a 1 +3d …(1分)

    解得a 1=1,d=2,∴a n=2n-1

    又∵a n=2n-1时, S n = n 2 满足

    a 2n = S 2n-1 ,∴a n=2n-1…(2分)

    ∵ b n =

    1

    a n • a n+1 =

    1

    2 (

    1

    2n-1 -

    1

    2n+1 ) ,

    ∴T n=

    1

    2 (1-

    1

    3 +

    1

    3 -

    1

    5 +…+

    1

    2n-1 -

    1

    2n+1 )=

    n

    2n+1 .…(4分)

    (2)①当n为偶数时,要使不等式 λ T n <n+8•(-1 ) n 恒成立,即需不等式 λ<

    (n+8)(2n+1)

    n =2n+

    8

    n +17 恒成立.…(5分)

    ∵ 2n+

    8

    n ≥8,等号在n=2时取得.

    ∴此时λ 需满足λ<25.…(6分)

    ②当n为奇数时,要使不等式 λ T n <n+8•(-1 ) n 恒成立,即需不等式 λ<

    (n-8)(2n+1)

    n =2n-

    8

    n -15 恒成立.…(7分)

    ∵ 2n-

    8

    n 是随n的增大而增大,∴n=1时, 2n-

    8

    n 取得最小值-6.

    ∴此时λ 需满足λ<-21.…(8分)

    综合①、②可得λ的取值范围是λ<-21. …(9分)

    (3) T 1 =

    1

    3 , T m =

    m

    2m+1 , T n =

    n

    2n+1 ,

    若T 1,T m,T n成等比数列,则 (

    m

    2m+1 ) 2 =

    1

    3 (

    n

    2n+1 ) ,

    m 2

    4 m 2 +4m+1 =

    n

    6n+3 . …(10分)

    m 2

    4 m 2 +4m+1 =

    n

    6n+3 ,可得

    3

    n =

    -2 m 2 +4m+1

    m 2 >0 ,即-2m 2+4m+1>0,

    ∴ 1-

    6

    2 <m<1+

    6

    2 .…(11分)

    又m∈N,且m>1,所以m=2,此时n=12…(12分)

    因此,当且仅当m=2,n=12时,数列T 1,T m,T n中的T 1,T m,T n成等比数列.…(13分)