Question

已知數(shù)列中，，前項(xiàng)和．
(1) 求數(shù)列的通項(xiàng)公式；
(2) 設(shè)數(shù)列的前項(xiàng)和為，是否存在實(shí)數(shù)，使得對(duì)一切正整數(shù)都
成立？若存在，求出的最小值；若不存在，請(qǐng)說明理由．

Answer 1

（1）；（2）.

試題分析：本題主要考查等差數(shù)列的證明、等差數(shù)列的通項(xiàng)公式、累加法、裂項(xiàng)相消法等基礎(chǔ)知識(shí)，考查學(xué)生的分析問題解決問題的能力、轉(zhuǎn)化能力、計(jì)算能力.第一問，將中的n用n+1代替得到新的表達(dá)式，兩式子相減得到，再將這個(gè)式子中的n用n+1代替，得到一個(gè)新的式子，兩式子相減得到，從而證明了數(shù)列為等差數(shù)列；第二問，利用第一問的結(jié)論，先計(jì)算通項(xiàng)，通過裂項(xiàng)化簡(jiǎn)，利用裂項(xiàng)相消法求和，得到，再放縮，與作比較.
試題解析：（1）（解法一）∵
∴
∴                3分
整理得
∴ 
兩式相減得          5分
即
∴，即             7分
∴ 數(shù)列是等差數(shù)列
且，得，則公差
∴                                             8分
（解法二）   ∵
∴
∴                  3分
整理得
等式兩邊同時(shí)除以得 ，          5分
即                        6分
累加得



得                                          8分
（2） 由（1）知
∴              10分
∴ 

                                                12分
則要使得對(duì)一切正整數(shù)都成立，只要，所以只要
∴ 存在實(shí)數(shù)，使得對(duì)一切正整數(shù)都成立，且的最小值為    14分