第 17 题 解答题
记Sn为数列{an}的前n项和,已知a1=1,((Sn)/(an)√是公差为(1)/(3)的等差数列. (1)求{an}的通项公式; (2)证明:(1)/(a1)+(1)/(a2)+ℒ+(1)/(an)<2. (2)见解析
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答案

(1)_(an=)(n(n+1))/(2)

解析

(1)利用等差数列的通项公式求得(Sn)/(an)=1+(1)/(3)(n−1)=(n+2)/(3),得到_(Sn=)((n+2)an)/(3),利用和与项的关系得到当n≥2时,_(an=Sn−Sn−1=−)((n+2)an)/(3)((n+1)an−1)/(3),进而得:(an)/(an−1)^=(n+1)/(n−1),利用累乘法求得_(an=)(n(n+1))/(2),检验对于n=1也成立,得到{an}的通项公式_(an=)(n(n+1))/(2); (2)由(1)的结论,利用裂项求和法得到(1)/(a1)^(++ℒ+=21−)(1)/(a2)(1)/(an){(1)/(n+1)÷,进而证得. 【小问1详解】 ∵a1=1,∴S1=a1=1,∴(S1)/(a1)_(=1), 又∵_(∫√)_(ⁿ)(Sn)/(an)·是公差为(1)/(3)的等差数列, ∴(Sn)/(an)=1+(1)/(3)(n−1)=(n+2)/(3),∴_(Sn=)((n+2)an)/(3), ∴当n≥2时,_(Sn−1=)((n+1)an−1)/(3), ∴_(an=Sn−Sn−1=−)((n+2)an)/(3)((n+1)an−1)/(3), 整理得:(n−1)an=(n+1)an−1, 即(an)/(an−1)^=(n+1)/(n−1), ∴^(an=a1×××…××)(a2)/(a1)(a3)/(a2)(an−1)/(an−2)(an)/(an−1) _(=1×××…××=)(3)/(1)(4)/(2)(n)/(n−2)(n+1)/(n−1)(n(n+1))/(2), 显然对于n=1也成立, ∴{an}的通项公式_(an=)(n(n+1))/(2); 【小问2详解】 (1)/(an)^(==2−,)(2)/(n(n+1)){(1)/(n)(1)/(n+1)÷ ∴(1)/(a1)^(++ℒ+)(1)/(a2)(1)/(an)=2}^(∫≈)1−(1)/(2)+(1)/(2)−(1)/(3)+ℒ(1)/(n)−(1)/(n+1)°=21−(1)/(n+1)<2

本题来自2022年普通高等学校招生全国统一考试 数学 4.考生必须保持答题卡的整洁.考试结束后,将试卷和答题卡一并交回.(数学,共 22 题 150 分)解答题部分。 返回整卷目录可按题型浏览全部题目;也可以在良师宝 App 中刷题。