题目内容
(本题满分14分)
已知数列的前项和为,且 (N*),其中.
(Ⅰ)求的通项公式;
(Ⅱ) 设 (N*).
①证明:;
② 求证:.
已知数列的前项和为,且 (N*),其中.
(Ⅰ)求的通项公式;
(Ⅱ) 设 (N*).
①证明:;
② 求证:.
(Ⅰ) n(Ⅱ)见解析
(Ⅰ)当时,由得. 2分
若存在由得,
从而有,与矛盾,所以.
从而由得得. 6分
(Ⅱ)①证明:
证法一:∵∴
∴
∴. 10分
证法二:,下同证法一. 10分
证法三:(利用对偶式)设,,
则.又,也即,所以,也即,
又因为,所以.即
10分
证法四:(数学归纳法)①当时, ,命题成立;
②假设时,命题成立,即,
则当时,
即
即
故当时,命题成立.
综上可知,对一切非零自然数,不等式②成立. 10分
②由于,
所以,
从而.
也即 14分
若存在由得,
从而有,与矛盾,所以.
从而由得得. 6分
(Ⅱ)①证明:
证法一:∵∴
∴
∴. 10分
证法二:,下同证法一. 10分
证法三:(利用对偶式)设,,
则.又,也即,所以,也即,
又因为,所以.即
10分
证法四:(数学归纳法)①当时, ,命题成立;
②假设时,命题成立,即,
则当时,
即
即
故当时,命题成立.
综上可知,对一切非零自然数,不等式②成立. 10分
②由于,
所以,
从而.
也即 14分
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