题目内容

已知数列满足,且对一切,其中
(Ⅰ)求证对一切,并求数列的通项公式;
(Ⅱ)记,求数列的前项和;
(Ⅲ)求证
(Ⅰ){ an}成等差数列,首项a1=1,公差d=1,故an=n
(Ⅱ);(Ⅲ)同解析。
(Ⅰ)由ni=1=Sn2,    (1)        由n+1i=1=Sn+12,       (2)
(2)-(1),得=(Sn+1+Sn)(Sn+1Sn)=(2 Sn+an+1) an+1
an+1 >0,∴an+12=2Sn.           
an+12=2Sn,及an2an =2Sn-1 (n≥2),
两式相减,得(an+1+ an)( an+1an)= an+1+ an
an+1+ an >0,∴an+1an =1(n≥2)        
n=1,2时,易得a1=1,a2=2,∴an+1 an =1(n≥1).
∴{ an}成等差数列,首项a1=1,公差d=1,故an=n
(Ⅱ)由,得。所以
时,
时,



(Ⅲ)nk=1=nk=1<1+nk=2 
<1+nk=2=
=1+nk=2 (-)       
=1+1+-<2+<3.
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