Question

9．已知數(shù)列{a_n}是一個(gè)等差數(shù)列，且a₂=1，a₅=-5．
（1）求{a_n}的通項(xiàng)a_n；
（2）求{a_n}前n項(xiàng)和S_n的最大值；
（3）設(shè)b_n=$\frac{1}{（4-{a}_{n}）（4-{a}_{n+1}）}$，數(shù)列{b_n}的前n項(xiàng)的和記為T_n，求T_n．

Answer 1

分析 （1）設(shè)數(shù)列{a_n}的公差為d，由題意和等差數(shù)列的通項(xiàng)公式列出方程組，求出a₁和d，代入等差數(shù)列的通項(xiàng)公式求出a_n；
（2）由（1）和等差數(shù)列的前n項(xiàng)和公式求出S_n，利用配方法化簡(jiǎn)后，由二次函數(shù)的性質(zhì)求出S_n的最大值；
（3）由（1）化簡(jiǎn)b_n，利用裂項(xiàng)相消法求出前n項(xiàng)的和T_n．

解答 解：（1）設(shè)數(shù)列{a_n}的公差為d，…（1分）
由已知條件得，$\left\{\begin{array}{l}{{a}_{1}+d=1}\\{{a}_{1}+4d=-5}\end{array}\right.$，…（2分）
解得$\left\{\begin{array}{l}{{a}_{1}=3}\\{d=-2}\end{array}\right.$  …（3分）
所以a_n=3+（n-1）•（-2）=-2n+5；…（4分）
（2）由（1）得，S_n=$\frac{n（{a}_{1}+{a}_{n}）}{2}$=$\frac{n（3-2n+5）}{2}$
=-n²+4n=-（n-2）²+4．…（6分）
所以當(dāng)n=2時(shí)，S_n取到最大值是4；  …（8分）
（3）由（1）得，b_n=$\frac{1}{（4-{a}_{n}）（4-{a}_{n+1}）}$=$\frac{1}{（2n-1）（2n+1）}$
=$\frac{1}{2}$（$\frac{1}{2n-1}-\frac{1}{2n+1}$），…（10分）
所以T_n=b₁+b₂+…+b_n-1+b_n
=$\frac{1}{2}[（1-\frac{1}{3}）+（\frac{1}{3}-\frac{1}{5}）+…+（\frac{1}{2n-3}-\frac{1}{2n-1}）+（\frac{1}{2n-1}-\frac{1}{2n+1}）]$
=$\frac{1}{2}（1-\frac{1}{2n+1}）=\frac{n}{2n+1}$----（12分）

點(diǎn)評(píng) 本題考查等差數(shù)列的通項(xiàng)公式，等差數(shù)列的前n項(xiàng)和公式以及最值問題，以及裂項(xiàng)相消法求數(shù)列的和，考查方程思想，化簡(jiǎn)、變形能力．