等差数列
{an} 的前
n 项和为
Sn,已知
a1=10,
a2 为整数,且
Sn⩽S4.
(1) 求
{an} 的通项公式;
(2) 设
bn=anan+11,求数列
{bn} 的前
n 项和
Tn.
\begin{solution}
\begin{enumerate}
\item 设等差数列的公差为
d,则
an=10+(n−1)d. 由题设
S3⩽S4 和
S5⩽S4,分别得到
a4=10+3d⩾0,
a5=10+4d⩽0.
因为
d 为整数,所以
−310⩽d⩽−25 只能给出
d=−3. 此时
Sn=2n(20−3(n−1))=2n(23−3n),
S4=22
且对任意正整数
n,
Sn−S4=−2(3n−11)(n−4)⩽0
其中,
n=1,
2,
3 时两个因式均为负,
n⩾4 时两个因式均为非负.
所以所得数列确实满足题设条件,且
an=10−3(n−1)=13−3n
\item 由
ak−ak+1=3,有
bk=akak+11=31(ak+11−ak1)
所以
Tn=k=1∑nbk=31(an+11−a11)=31(10−3n1−101)=10(10−3n)n
\end{enumerate}
\end{solution}