Question

6．已知S_n為各項均為正數(shù)的數(shù)列{a_n}的前n項和，a₁∈（0，2），a_n²+3a_n+2=6S_n．
（1）求{a_n}的通項公式；
（2）設(shè)b_n=$\frac{1}{{{a_n}{a_{n+1}}}}$，數(shù)列{b_n}的前n項和為T_n，若對?n∈N^*，t≤4T_n恒成立，求實數(shù)t的最大值．

Answer 1

分析 （1）把n=1代入a_n²+3a_n+2=6S_n求得首項a₁=1．結(jié)合已知條件a_n²+3a_n+2=6S_n得到：（a_n+1+a_n）（a_n+1-a_n-3）=0．由此求得公差d=3，根據(jù)等差數(shù)列的通項公式推知a_n=3n-2．
（2）利用裂項求和求得T_n，然后根據(jù)不等式t≤4T_n實數(shù)t的最大值．

解答 解：（1）當n=1時，由$a_n^2+3{a_n}+2=6{S_n}$，
得$a_1^2+3{a_1}+2=6{a_1}$，即$a_1^2-3{a_1}+2=0$．
又a₁∈（0，2），
解得a₁=1．由$a_n^2+3{a_n}+2=6{S_n}$，
可知$a_{n+1}^2+3{a_{n+1}}+2=6{S_{n+1}}$．
兩式相減，得$a_{n+1}^2-a_n^2+3（{{a_{n+1}}-{a_n}}）=6{a_{n+1}}$，
即（a_n+1+a_n）（a_n+1-a_n-3）=0．
由于a_n＞0，可得a_n+1-a_n-3=0，
即a_n+1-a_n=3，
所以{a_n}是首項為1，公差為3的等差數(shù)列．
所以a_n=1+3（n-1）=3n-2．
（2）由a_n=3n-2，可得${b_n}=\frac{1}{{{a_n}{a_{n+1}}}}=\frac{1}{{（{3n-2}）（{3n+1}）}}=\frac{1}{3}（{\frac{1}{3n-2}-\frac{1}{3n+1}}），{T_n}={b_1}+{b_2}+…+{b_n}$=$\frac{1}{3}[{（{1-\frac{1}{4}}）+（{\frac{1}{4}-\frac{1}{7}}）+…+（{\frac{1}{3n-2}-\frac{1}{3n+1}}）}]=\frac{n}{3n+1}$．
因為${T_{n+1}}-{T_n}=\frac{n+1}{{3（{n+1}）+1}}-\frac{n}{3n+1}=\frac{1}{{（{3n+1}）（{3n+4}）}}＞0$，
所以T_n+1＞T_n，所以數(shù)列{T_n}是遞增數(shù)列．
所以$t≤4{T_n}?\frac{t}{4}≤{T_n}?\frac{t}{4}≤{T_1}=\frac{1}{4}?t≤1$，
所以實數(shù)t的最大值是1．

點評 本題考查了等差數(shù)列的通項公式及其前n項和公式、“裂項求和”，考查了推理能力與計算能力，屬于中檔題．