题目内容
已知数列满足,且对一切有,其中,
(Ⅰ)求证对一切有,并求数列的通项公式;
(Ⅱ)记,求数列的前项和;
(Ⅲ)求证.
(Ⅰ)求证对一切有,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。
(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+1-Sn)=(2 Sn+an+1) an+1.
∵ an+1 >0,∴an+12-=2Sn.
由an+12-=2Sn,及an2-an =2Sn-1 (n≥2),
两式相减,得(an+1+ an)( an+1-an)= an+1+ an.
∵an+1+ an >0,∴an+1-an =1(n≥2)
当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,
当时,;
当时,
,
即
(Ⅲ)nk=1=nk=1<1+nk=2
<1+nk=2=
=1+nk=2 (-)
=1+1+--<2+<3.
(2)-(1),得=(Sn+1+Sn)(Sn+1-Sn)=(2 Sn+an+1) an+1.
∵ an+1 >0,∴an+12-=2Sn.
由an+12-=2Sn,及an2-an =2Sn-1 (n≥2),
两式相减,得(an+1+ an)( an+1-an)= an+1+ an.
∵an+1+ an >0,∴an+1-an =1(n≥2)
当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,
当时,;
当时,
,
即
(Ⅲ)nk=1=nk=1<1+nk=2
<1+nk=2=
=1+nk=2 (-)
=1+1+--<2+<3.
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