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 n 2 = S 2n-1 ,n

1个回答

  • (1)在a n 2=S 2n-1中,令n=1,n=2,

    a 21 = S 1

    a 22 = S 3 ,即

    a 21 =

    a 1

    (a 1 +d ) 2 =

    3a 1 +3d (2分)

    解得a 1=1,d=2,(3分)

    ∴a n=2n-1.

    ∵ b n =

    1

    a n • a n+1 =

    1

    (2n-1)•(2n+1) =

    1

    2 (

    1

    (2n-1) -

    1

    (2n+1) ),

    ∴Tn=

    1

    2 (1-

    1

    3 +

    1

    3 -

    1

    5 +…+

    1

    (2n-1) -

    1

    (2n+1) )=

    n

    2n+1 .(5分)

    (2)①当n为偶数时,要使不等式λT 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.(6分)∵2n+

    8

    n ≥8,等号在n=2时取得.

    ∴此时λ需满足λ<25.(7分)

    ②当n为奇数时,要使不等式λT 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.(8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.(9分)

    综合①、②可得λ的取值范围是λ<-21.(10分)

    (3)T 1=

    1

    3 ,Tm=

    m

    2m+1 ,Tn=

    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 .(11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,(12分)

    ∴1-

    6

    2 <m<1+

    6

    2 .(13分)

    又m∈N,且m>1,所以m=2,此时n=12.

    因此,当且仅当m=2,n=12时,数列 {T n}中的T 1,T m,T n成等比数列.(14分)