Question

【題目】設(shè)數(shù)列{an}的前n項和為Sn ， a1=1，an= +2（n﹣1）（n∈N*）．
（1）求證：數(shù)列{an}為等差數(shù)列，并分別寫出an和Sn關(guān)于n的表達式；
（2）設(shè)數(shù)列 的前n項和為Tn ， 證明： ．

Answer 1

【答案】
（1）證明：由an= +2（n﹣1），得Sn=nan﹣2n（n﹣1）（n∈N*）．

當n≥2時，an=Sn﹣Sn﹣1=nan﹣（n﹣1）an﹣1﹣4（n﹣1），即an﹣an﹣1=4，

∴數(shù)列{an}是以a1=1為首項，4為公差的等差數(shù)列．

于是，an=4n﹣3，Sn= =2n2﹣n（n∈N*）

（2）證明：Tn= + + +…+

= + + +…+ ．

= [（1﹣ ）+（ ﹣ ）+（ ﹣ ）+…+（ ﹣ ）]

= （1﹣ ）= ＜ =

又由題意知Tn單調(diào)遞增，故Tn≥T1= ，

于是， ≤Tn＜

【解析】（1）由an= +2（n﹣1），得Sn=nan﹣2n（n﹣1）（n∈N*），由此能證明數(shù)列{an}為等差數(shù)列，并能求出an和Sn關(guān)于n的表達式．（2）由 =（ ﹣ ），利用裂項求和法能證明 ≤Tn＜ ．
【考點精析】解答此題的關(guān)鍵在于理解數(shù)列的前n項和的相關(guān)知識，掌握數(shù)列{an}的前n項和sn與通項an的關(guān)系，以及對數(shù)列的通項公式的理解，了解如果數(shù)列an的第n項與n之間的關(guān)系可以用一個公式表示，那么這個公式就叫這個數(shù)列的通項公式．