题目内容
已知数列{an}满足:a1=3 |
2 |
3nan-1 |
2an-1+n-1 |
(1)求数列{an}的通项公式;
(2)证明:对于一切正整数n,不等式a1•a2•…an<2•n!
分析:(1)将条件变为:1-
=
(1-
),因此{1-
}为一个等比数列,由此能求出数列{an}的通项公式.
(2)a1•a2•an=
,为证a1•a2•an<2•n!只要证n∈N*时有(1-
)•(1-
)(1-
)>
.再由数数归纳法进行证明.
n |
an |
1 |
3 |
n-1 |
an-1 |
n |
an |
(2)a1•a2•an=
n! | ||||||
(1-
|
1 |
3 |
1 |
32 |
1 |
3n |
1 |
2 |
解答:解:(1)将条件变为:1-
=
(1-
),因此{1-
}为一个等比数列,其首项为
1-
=
,公比
,从而1-
=
,
据此得an=
(n≥1)1°
(2)证:据1°得,a1•a2•an=
为证a1•a2•an<2•n!
只要证n∈N*时有(1-
)•(1-
)(1-
)>
2°
显然,左端每个因式都是正数,先证明,对每个n∈N*,有(1-
)•(1-
)(1-
)≥1-(
+
+…+
)3°
用数学归纳法证明3°式:
(1)n=1时,3°式显然成立,
(2)设n=k时,3°式成立,
即(1-
)•(1-
)(1-
)≥1-(
+
+…+
)
则当n=k+1时,(1-
)•(1-
)•(1-
)•(1-
)≥〔1-(
+
+…+
)〕•(1-
)
=1-(
+
+…+
)-
+
(
+
+…+
)≥
1-(
+
+…+
+
)即当n=k+1时,3°式也成立.
故对一切n∈N*,3°式都成立.
利用3°得,(1-
)•(1-
)(1-
)≥1-(
+
+…+
)=1-
=1-
〔1-(
)n〕=
+
(
)n>
故2°式成立,从而结论成立.
n |
an |
1 |
3 |
n-1 |
an-1 |
n |
an |
1-
1 |
a1 |
1 |
3 |
1 |
3 |
n |
an |
1 |
3n |
据此得an=
n•3n |
3n-1 |
(2)证:据1°得,a1•a2•an=
n! | ||||||
(1-
|
为证a1•a2•an<2•n!
只要证n∈N*时有(1-
1 |
3 |
1 |
32 |
1 |
3n |
1 |
2 |
显然,左端每个因式都是正数,先证明,对每个n∈N*,有(1-
1 |
3 |
1 |
32 |
1 |
3n |
1 |
3 |
1 |
32 |
1 |
3n |
用数学归纳法证明3°式:
(1)n=1时,3°式显然成立,
(2)设n=k时,3°式成立,
即(1-
1 |
3 |
1 |
32 |
1 |
3k |
1 |
3 |
1 |
32 |
1 |
3k |
则当n=k+1时,(1-
1 |
3 |
1 |
32 |
1 |
3k |
1 |
3k+1 |
1 |
3 |
1 |
32 |
1 |
3k |
1 |
3k+1 |
=1-(
1 |
3 |
1 |
32 |
1 |
3k |
1 |
3k+1 |
1 |
3k+1 |
1 |
3 |
1 |
32 |
1 |
3k |
1-(
1 |
3 |
1 |
32 |
1 |
3k |
1 |
3k+1 |
故对一切n∈N*,3°式都成立.
利用3°得,(1-
1 |
3 |
1 |
32 |
1 |
3n |
1 |
3 |
1 |
32 |
1 |
3n |
| ||||
1-
|
=1-
1 |
2 |
1 |
3 |
1 |
2 |
1 |
2 |
1 |
3 |
1 |
2 |
故2°式成立,从而结论成立.
点评:本题考查数列的性质和综合应用,解题时要认真审题,注意挖掘题中的隐含条件.
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