Question

10．設(shè)S_n是數(shù)列{a_n}的前n項(xiàng)和，a_n＞0，且${S_n}=\frac{1}{6}{a_n}（{a_n}+3）$．
（1）求數(shù)列{a_n}的通項(xiàng)公式；
（2）設(shè)${b_n}=\frac{1}{{（{a_n}-1）（{a_n}+2）}}$，T_n=b₁+b₂+…+b_n，求證：${T_n}＜\frac{1}{6}$．

Answer 1

分析 （1）通過${S_n}=\frac{1}{6}{a_n}（{a_n}+3）$與S_n-1=$\frac{1}{6}$a_n-1（a_n-1+3）作差，進(jìn)而可知數(shù)列{a_n}是首項(xiàng)、公差均為3的等差數(shù)列，計(jì)算即得結(jié)論；
（2）通過（1）裂項(xiàng)可知b_n=$\frac{1}{3}$（$\frac{1}{3n-1}$-$\frac{1}{3n+2}$），進(jìn)而并項(xiàng)相加即得結(jié)論．

解答 （1）解：∵${S_n}=\frac{1}{6}{a_n}（{a_n}+3）$，S_n-1=$\frac{1}{6}$a_n-1（a_n-1+3），
∴a_n=$\frac{1}{6}$[${{a}_{n}}^{2}$+3a_n-（${{a}_{n-1}}^{2}$+3a_n-1）]，
整理得：${{a}_{n}}^{2}$-${{a}_{n-1}}^{2}$=3（a_n+a_n-1），
又∵a_n＞0，
∴a_n-a_n-1=3，
又∵a₁=$\frac{1}{6}$a₁（a₁+3），即a₁=3或a₁=0（舍），
∴數(shù)列{a_n}是首項(xiàng)、公差均為3的等差數(shù)列，
∴其通項(xiàng)公式a_n=3n；
（2）證明：由（1）可知${b_n}=\frac{1}{{（{a_n}-1）（{a_n}+2）}}$=$\frac{1}{（3n-1）（3n+2）}$=$\frac{1}{3}$（$\frac{1}{3n-1}$-$\frac{1}{3n+2}$），
∴T_n=b₁+b₂+…+b_n
=$\frac{1}{3}$（$\frac{1}{2}$-$\frac{1}{5}$+$\frac{1}{5}$-$\frac{1}{8}$+…+$\frac{1}{3n-1}$-$\frac{1}{3n+2}$）
=$\frac{1}{3}$（$\frac{1}{2}$-$\frac{1}{3n+2}$）
＜$\frac{1}{6}$．

點(diǎn)評(píng) 本題考查數(shù)列的通項(xiàng)及前n項(xiàng)和，考查裂項(xiàng)相消法，注意解題方法的積累，屬于中檔題．