题目内容
数列、的每一项都是正数,,,且、、成等差数列,、、成等比数列,.
(Ⅰ)求、的值;
(Ⅱ)求数列、的通项公式;
(Ⅲ)证明:对一切正整数,有.
(Ⅰ);(Ⅱ),;(Ⅲ)答案详见解析.
解析试题分析:(Ⅰ)依题意,,,并结合已知,,利用赋值法可求、的值;(Ⅱ)由①,②,且,则,(),代入①中,得关于的递推公式,故可判断数列是等差数列,从而可求出,代入()中,求出(),再检验时,是否满足,从而求出;(Ⅲ)和式相当于数列的前项和,先确定其通项公式,根据通项公式的不同形式,选择相应的求和方法,先求得,不易求和,故可考虑放缩法,将其转化为容易求和的形式,再证明和小于.
试题解析:(Ⅰ)由,可得,由,可得.
(Ⅱ)因为、、成等差数列,所以…①.因为、、成等比数列,所以,因为数列、的每一项都是正数,所以…②.于是当时,…③.将②、③代入①式,可得,因此数列是首项为4,公差为2的等差数列,所以,于是.由③式,可得当时,.当时,,满足该式子,所以对一切正整数,都有.
(Ⅲ)由(Ⅱ)可知,所证明的不等式为.
方法一:首先证明().
因为
,
所以当时,.
当时,.
综上所述,对一切正整数,有
方法二:.
当时,
.
当时,;当时,.
综上所述,对一切正整数,有
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