规范答题示例 5 数列的综合问题典例 5 (16 分)已知各项均为正数的数列{an}的前 n 项和为 Sn,且 a1=a,(an+1)(an+1+1)=6(Sn+n),n∈N*
(1)求数列{an}的通项公式;(2)若对任意的 n∈N*,都有 Sn≤n(3n+1),求实数 a 的取值范围;(3)当 a=2 时,将数列{an}中的部分项按原来的顺序构成数列{bn},且 b1=a2,求证:存在无数个满足条件的无穷等比数列{bn}.审题路线图 (1) →→(2)→→→(3)→→规 范 解 答·分 步 得 分构 建 答 题 模 板(1)解 当 n=1 时,(a1+1)(a2+1)=6(S1+1),故 a2=5;当 n≥2 时,(an-1+1)(an+1)=6(Sn-1+n-1),所以(an+1)(an+1+1)-(an-1+1)(an+1)=6(Sn+n)-6(Sn-1+n-1),即(an+1)(an+1-an-1)=6(an+1).又 an>0,所以 an+1-an-1=6,3 分所以 a2k-1=a+6(k-1)=6k+a-6,a2k=5+6(k-1)=6k-1,k∈N*,故数列{an}的通项公式为 an=5 分(2)解 当 n 为奇数时,n+1 为偶数,所以 an=3n+a-3,an+1=3n+2,所以(3n+a-3+1)(3n+2+1)=6(Sn+n),整理得 Sn=(3n+a-2)(n+1)-n
由 Sn≤n(3n+1),得 a≤对 n∈N*恒成立.令 f(n)=(n∈N*),则 f(n+1)-f(n)=>0,所以 f(n)=(n∈N*)单调递增,f(n)min=f(1)==4,所以 a≤4
8 分第一步找关系,求通项:根据已知条件确定数列的项之间的关系.第二步巧转化,定方法:根据要证式子或所求结论的结构,进行适当转化,如对数列求和,将数列函数化讨论数列的性质等确定解题方