数列(4)
1.[2018·全国卷Ⅱ]记 Sn 为等差数列{an}的前 n 项和,已知 a1
=-7,S3=-15.
(1)求{an}的通项公式;
(2)求 Sn,并求 Sn 的最小值.
解析:(1)解:设{an}的公差为 d,由题意得 3a1+3d=-15.
由 a1=-7 得 d=2.
所以{an}的通项公式为 an=a1+(n-1)d=2n-9.
(2)解:由(1)得 Sn=a1+an
2
·n=n2-8n=(n-4)2-16.
所以当 n=4 时,Sn 取得最小值,最小值为-16.
2.[2019·河北廊坊省级示范高中联考]在数列{an}中,a1=1,
an+1
an
=4(n+1)2
n(n+2)
,设 bn=n+1
n
·an.
(1)证明:数列{bn}是等比数列;
(2)求{an}的前 n 项积 Tn.
解 析 : (1) 因 为 bn+1
bn
=
n+2
n+1·an+1
n+1
n ·an
= n(n+2)
(n+1)2
·an+1
an
=
n(n+2)
(n+1)2
·4(n+1)2
n(n+2)
=4,b1=2a1=2,
所以数列{bn}是首项为 2,公比为 4 的等比数列.
(2)由(1)知 bn=n+1
n
·an=2·4n-1,则 an= n
n+1
·22n-1.
从而 Tn=
(
1
2 × 2
3 × 3
4 × … × n
n+1)·21+3+5+…+(2n-1)
= 2n2
n+1
.
3.[2019·辽宁鞍山月考]已知数列{an}的前 n 项和为 Sn,a1+a2
=4,2Sn+1-an+1=2Sn+3an(n∈N*).
(1)求数列{an}的通项公式;(2)设 bn= 3n
(an+1-1)Sn+1
,数列{bn}的前 n 项和为 Tn,证明:3
8
≤Tn<1
2
.
解析:(1)∵2Sn+1-an+1=2Sn+3an,∴2an+1-an+1=3an,
∴an+1=3an(n∈N*),∵a1+a2=4,∴a1=1,
∴数列{an}是首项为 1,公比为 3 的等比数列,
∴an=3n-1.
(2)由(1)知 Sn=3n-1
2
.
∵bn = 3n
(an+1-1)Sn+1
, ∴bn = 2 × 3n
(3n-1)(3n+1-1)
= 1
3n-1
-
1
3n+1-1
,
∴Tn =
(
1
31-1
- 1
32-1)+
(
1
32-1
- 1
33-1)+ … +
(
1
3n-1
- 1
3n+1-1)=1
2
- 1
3n+1-1
.
∵n∈N*,所以- 1
3n+1-1
∈
[-1
8
,0),
∴3
8
≤1
2
- 1
3n+1-1