题目内容

已知数列{an}满足:a1,且an(n≥2,n∈N+).

(1)求数列{an}的通项公式;

(2)求证:对一切正整数n,不等式a1×a2…an<2×n!恒成立.

答案:
解析:

  解:(1)将条件变为:1-

  因此,数列{1-}为一个等比数列,其首项为1-,公比为,从而1-n

  据此得an(n≥1).①

  (2)证明:据①得,

  a1×a2…an

  为证a1a2…an<2n!,

  只要证n∈N+时有(1-)(1-)…(1-)>.②

  显然,左端每个因式皆为正数,先证明,对每个n∈N+

  (1-)(1-)…(1-)≥1-(+…+).③

  用数学归纳法证明③式;

  (Ⅰ)n=1时,显然③式成立,

  (Ⅱ)假设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

  思路分析:由题设条件知,可用构造新数列的方法求得an;第(2)问的证明,可以等价变形,视为证明新的不等式.


提示:

本题提供了用数学归纳法证明相关问题的一种证明思路,即要证明的不等式不一定非要用数学归纳法去直接证明,我们通过分析法、综合法等方法的分析,可以找到一些证明的关键,“要证明……”,“只需证明……”,转化为证明其他某一个条件,进而说明要证明的不等式是成立的.


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