题目内容
已知数列{bn}是等差数列,b1=1,b1+b2+…+b10=145.(Ⅰ)求数列{bn}的通项bn;
(Ⅱ)设数列{an}的通项an=loga(1+)(其中a>0,且a≠1),记Sn是数列{an}的前n项和.试比较Sn与logabn+1的大小,并证明你的结论.
答案:
解析:
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解:(Ⅰ)设数列{bn}的公差为d,由题意得
解得 ∴bn=3n-2 (Ⅱ)由Sn=3n-2知 因此要比较Sn与logabn+1的大小,可先比较(1+1)(1+)…(1+)与的大小. 取n=1,有(1+1)> 取n=2,有(1+1)(1+)>, …… 由此推测(1+1)(1+)……(1+)> ① 若①式成立,则由对数函数性质可断定: 当a>1时,Sn>logabn+1 当0<a<1时,Sn<logabn+1. 下面用数学归纳法证明①式. (i)当n=1时已验证①式成立. (ii)假设当n=k(k≥1)时,①式成立, 即(1+1)(1+)……. 那么,当n=k+1时, (1+1)(1+)……(1+)·[1+]>(1+) =(3k+2) ∵ ∴(3k+2)> 因而(1+1) 这就是说①式当n=k+1时也成立. 由(i)(ii)知,①式对任何自然数n都成立.由此证得: 当a>1时,Sn>logabn+1 当0<a<1时,Sn<logabn+1
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