Question

已知數列{a_n}是首項a₁=1的等比數列，其公比q是方程2x²+3x+1=0的根．
（Ⅰ）求數列{a_n}的通項公式和前n項和S_n；
（Ⅱ）當q≠-1時，設

1

bn

=log

1

2

|an+2|，若b₁b₂+b₂b₃+…+b_nb_n+1≥λ對一切n∈N^*恒成立，求實數λ的取值范圍．

Answer 1

（Ⅰ）因為q是方程2x²+3x+1=0的根，可得q=-

1

2

或q=-1．
當q=-

1

2

時，an=(-

1

2

)n-1，Sn=

1-(- 1 2 )n

1+ 1 2

=

2

3

[1-(-

1

2

)n]．
當q=-1時，a_n=（-1）^n-1，Sn=

1   當n為奇數時 0   當n為偶數時

．
（Ⅱ）當q≠-1時，an=(-

1

2

)n-1，
由

1

bn

=log

1

2

|an+2|=log

1

2

|(-

1

2

)n+1|=n+1，得bn=

1

n+1

．
∴bnbn+1=

1

(n+1)(n+2)

=

1

n+1

-

1

n+2

，
∴b₁b₂+b₂b₃+…+b_nb_n+1=(

1

2

-

1

3

)+(

1

3

-

1

4

)+…+(

1

n+1

-

1

n+2

)=

1

2

-

1

n+2

=

n

2(n+2)

．
因為b₁b₂+b₂b₃+…+b_nb_n+1≥λ對一切n∈N^*恒成立，
所以λ≤[

n

2(n+2)

]min，n∈N^*．
法一：易知

1

2

-

1

n+2

在n∈N^*上單調遞減，所以，當n=1時，

1

2

-

1

n+2

取最小值

1

6

，所以λ≤

1

6

．
所以λ的取值范圍是(-∞，

1

6

]．
法二：令f(x)=

x

2(x+2)

，則f′(x)=

1

(x+2)2

＞0，
所以f（x）在[1，+∞）上單調遞增，
所以f（x）的最小值為f(1)=

1

6

，即

n

2(n+2)

最小值為

1

6

，所以λ≤

1

6

．
所以λ的取值范圍是(-∞，

1

6

]．