题目内容
已知数列{bn}是等差数列,b1=1,b1+b2+…+b10=100.
(Ⅰ)求数列{bn}的通项bn;
(Ⅱ)设数列{an}的通项an=lg(1+),记Sn是数列{an}的前n项和,试比较Sn与lgbn+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=2n-1. (Ⅱ)由bn=2n-1,知 Sn=lg(1+1)+lg(1+)+…+lg(1+) =lg[(1+1)(1+)…(1+)], lgbn+1=lg. 因此要比较Sn与lgbn+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:Sn>lgbn+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+)…(1+)>. 那么,当n=k+1时,(1+1)(1+)…(1+)[1+]> ·(1+)=(2k+2). ∵[(2k+2)]2-()2 =, ∴. 因而 这就是说①式当n=k+1时也成立. 由(i),(ii)知①式对任何正整数n都成立. 由此证得:Sn>lgbn+1.
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