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已知數列{an}的前n項和為Sn,且Sn=n2+2n,在數列{bn}中,b1=1,它的第n項是數列{an}的第bn-1(n≥2)項.
(Ⅰ)求數列{an}的通項公式.
(Ⅱ)是否存在常數t使數列{bn+1}為等比數列?若存在求出t的值,并求出數列{bn}的通項公式,若不存在,請說明理由;
(Ⅲ)求證:
1
b1
1
b2
+ …+
1
bn
<2
分析:(Ⅰ)根據數列遞推式,再寫一式,兩式相減,即可求得數列{an}的通項公式;
(Ⅱ)先確定bn=abn-1=2bn-1+1(n≥2),從而可得bn+1=2(bn-1+1),由此可得結論及數列{bn}的通項公式;
(III)先證明
1
bn+1
1
2bn
,再求和,即可證得結論.
解答:(Ⅰ)解:由已知,n≥2時,an=Sn-Sn-1=2n+1
n=1時,a1=S1=3,也滿足上式
∴an=2n+1
(Ⅱ)解:由已知bn=abn-1=2bn-1+1(n≥2)
∴bn+1=2(bn-1+1)
∴{bn+1}是以2為首項,2為公比的等比數列
∴存在實數t=1使數列{bn+1}為等比數列,且bn+1=2n
∴bn=2n-1
(III)證明:∵bn+1-2bn=2n+1-1-2(2n-1)=1>0,∴bn+1>2bn
∵bn=2n-1≥1,∴
1
bn+1
1
2bn

∴Tn=
1
b1
1
b2
+ …+
1
bn
1
b1
1
2b1
+ …+
1
2bn-1
=
1
b1
+ 2(
1
b1
+ …+
1
bn-1
)

即Tn
1
b1
+ 2(Tn-
1
bn
)

∴Tn
2
b1
-
1
bn
=2-
1
2n-1
<2
點評:本題考查數列遞推式,考查數列的通項,考查不等式的證明,恰當放縮是關鍵.
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