Question

已知數(shù)列{a_n}滿足a_n+1=-

1

an+2

，a₁=-

1

2

．
（1）求證{

1

an+1

}是等差數(shù)列；
（2）求數(shù)列{a_n}的通項(xiàng)公式；
（3）設(shè)T_n=a_n+a_n+1+…+a_2n-1，若T_n≥p-n對(duì)任意的n∈N^*恒成立，求p的最大值．

Answer 1

考點(diǎn)：數(shù)列遞推式,函數(shù)恒成立問(wèn)題

專題：等差數(shù)列與等比數(shù)列

分析：（1）由已知得an+1+1=-

1

an+2

+1=

an+2-1

an+2

=

an+1

an+2

，從而

1

an+1+1

=

an+2

an+1

=1+

1

an+1

，由此能證明{

1

an+1

}是以2為首項(xiàng)，以1為公差的等差數(shù)列．
（2）由（1）得

1

an+1

=2+(n-1)=n+1，由此能求出數(shù)列{a_n}的通項(xiàng)公式
（3）由已知得（1+a_n）+（1+a_n+1）+（1+a_n+2）+…+（1+a_2n-1）≥p對(duì)任意n∈N^*恒成立，由1+a_n=

1

n+1

，設(shè)H（n）=（1+a_n）+（1+a_n+1）+…+（1+a_2n-1），推導(dǎo)出H（n+1）-H（n）＞0，從而n∈N^*時(shí)，H（n）≥H（1）=

1

2

，由此能求出P的最大值為

1

2

．

解答： （1）證明：∵a_n+1=-

1

an+2

，a₁=-

1

2

，
∴an+1+1=-

1

an+2

+1=

an+2-1

an+2

=

an+1

an+2

，
∵a_n+1=0與a1=-

1

2

矛盾，∴a_n+1≠0，
∴

1

an+1+1

=

an+2

an+1

=1+

1

an+1

，
又

1

a1+1

=

1

- 1 2 +1

=2，
∴{

1

an+1

}是以2為首項(xiàng)，以1為公差的等差數(shù)列．
（2）解：由（1）得

1

an+1

=2+(n-1)=n+1，
∴an=

1

n+1

-1=-

n

n+1

，n∈N^*．
（3）解：∵T_n=a_n+a_n+1+…+a_2n-1≥p-n，
∴n+a_n+a_n+1+…+a_2n-1≥p，
∴（1+a_n）+（1+a_n+1）+（1+a_n+2）+…+（1+a_2n-1）≥p對(duì)任意n∈N^*恒成立，
而1+a_n=

1

n+1

，
設(shè)H（n）=（1+a_n）+（1+a_n+1）+…+（1+a_2n-1），
∴H(n)=

1

n+1

+

1

n+2

+…+

1

2n

，
H（n+1）=

1

n+2

+

1

n+3

+…+

1

2n

+

1

2n+1

+

1

2n+2

，
∴H（n+1）-H（n）=

1

2n+1

+

1

2n+2

-

1

n+1

=

1

2n+1

-

1

2n+2

＞0，
∴數(shù)列{H（n）}單調(diào)遞增，
∴n∈N^*時(shí)，H（n）≥H（1）=

1

2

，故P≤

1

2

，
∴P的最大值為

1

2

．

點(diǎn)評(píng)：本題考查等差數(shù)列的證明，考查數(shù)列的通項(xiàng)公式的求法，考查實(shí)數(shù)的最大值的求法，解題時(shí)要認(rèn)真審題，注意構(gòu)法和函數(shù)單調(diào)性的合理運(yùn)用．