已知各项均为正数的数列{a n },满足:a 1 =3,且 2 a n+1 - a n 2 a n - a n+1

2025-05-14 10:31:48
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回答1:

(1)条件可化为 a n+1 -
1
a n+1
=2( a n -
1
a n
)

因此{ a n -
1
a n
}为一个等比数列,其公比为2,首项为 a 1 -
1
a 1
=
8
3

所以 a n -
1
a n
=
8
3
× 2 n-1 =
2 n+2
3
(n∈ N * )

因a n >0,由1°式解出a n =
1
3
( 2 n+1 +
2 2n+2 +9
)

(2)由1°式有S n +T n = ( a 1 -
1
a 1
) 2 +( a 2 -
1
a 2
) 2 +…+( a n -
1
a n
) 2 +2n

= (
2 3
3
) 2 +(
2 4
3
) 2 +(
2 5
3
) 2 ++(
2 n+2
3
) 2 +2n

=
64
27
( 4 n -1)+2n(n∈ N * )

为使S n +T n =
64
27
( 4 n -1)+2n(n∈ N * )
为整数,
当且仅当
4 n -1
27
为整数.
当n=1,2时,显然S n +T n 不为整数,
当n 3 3时,4 n -1=(1+3) n -1=C n 1 ×3+C n 2 ×3 2 +3 3 (C n 3 ++3 n-3 C n n
∴只需
3
C 1n
+ 3 2
C 2n
27
=
n
9
?
3n-1
2
为整数,
因为3n-1与3互质,
所以为9的整数倍.
当n=9时,
n
9
?
3n-1
2
=13为整数,
故n的最小值为9.