Question

已知數(shù)列{a_n}的前n項(xiàng)為和S_n，點(diǎn)(n，

Sn

n

)在直線y=

1

2

x+

11

2

上．?dāng)?shù)列{b_n}滿足b_n+2-2b_n+1+b_n=0（n∈N^*），且b₃=11，前9項(xiàng)和為153．
（Ⅰ）求數(shù)列{a_n}、{b_n}的通項(xiàng)公式；
（Ⅱ）設(shè)cn=

3

(2an-11)(2bn-1)

，數(shù)列{c_n}的前n和為T_n，求使不等式Tn＞

k

57

對(duì)一切n∈N^*都成立的最大正整數(shù)k的值．

Answer 1

分析：（1）根據(jù)點(diǎn)(n，

Sn

n

)在直線y=

1

2

x+

11

2

上可得到

Sn

n

=

1

2

n+

11

2

整理可得到Sn=

1

2

n2+

11

2

n．，再由n≥2時(shí)，a_n=S_n-S_n-1可得到a_n的表達(dá)式，再對(duì)n=1時(shí)進(jìn)行驗(yàn)證即可得到數(shù)列{a_n}的通項(xiàng)公式；根據(jù)b_n+2-2b_n+1+b_n=0可轉(zhuǎn)化為b_n+2-b_n+1=b_n+1-b_n得到{b_n}為等差數(shù)列，即可求出{b_n}的通項(xiàng)公式．
（2）將（1）中的{a_n}、{b_n}的通項(xiàng)公式代入到{c_n}中然后進(jìn)行裂項(xiàng)，可得到前n項(xiàng)和Tn=

1

2

[(1-

1

3

)+(

1

3

-

1

5

)+(

1

5

-

1

7

)++(

1

2n-1

-

1

2n+1

)]，進(jìn)而可確定T_n的表達(dá)式，然后作差可驗(yàn)證T_n單調(diào)遞增，求出T_n的最小值，然后令最小值大于

k

57

求出k即可．

解答：解：（Ⅰ）由題意，得

Sn

n

=

1

2

n+

11

2

，即Sn=

1

2

n2+

11

2

n．
故當(dāng)n≥2時(shí)，an=Sn-Sn-1=(

1

2

n2+

11

2

n)-[

1

2

(n-1)2+

11

2

(n-1)]=n+5．
注意到n=1時(shí)，a₁=S₁=6，而當(dāng)n=1，n+5=6，
所以，a_n=n+5（n∈N^*）．
又b_n+2-2b_n+1+b_n=0，即b_n+2-b_n+1=b_n+1-b_n（n∈N^*），
所以{b_n}為等差數(shù)列，于是

9(b3+b7)

2

=153．
而b3=11，故b7=23，d=

23-11

7-3

=3，
因此，b_n=b₃+3（n-3）=3n+2，即b_n=3n+2（n∈N^*）．
（Ⅱ）cn=

3

(2an-11)(2bn-1)

=

3

[2(n+5)-11][2(3n+2)-1]

=

1

(2n-1)(2n+1)

=

1

2

(

1

2n-1

-

1

2n+1

)．
所以，Tn=c1+c2+…+cn=

1

2

[(1-

1

3

)+(

1

3

-

1

5

)+(

1

5

-

1

7

)++(

1

2n-1

-

1

2n+1

)]
=

1

2

(1-

1

2n+1

)=

n

2n+1

．
由于Tn+1-Tn=

n+1

2n+3

-

n

2n+1

=

1

(2n+3)(2n+1)

＞0，
因此T_n單調(diào)遞增，故(Tn)min=

1

3

．
令

1

3

＞

k

57

，得k＜19，所以Kmax=18．

點(diǎn)評(píng)：本題主要考查數(shù)列的裂項(xiàng)法和求數(shù)列通項(xiàng)公式的方法．考查綜合運(yùn)用能力．