题目内容

设数列{a_n}（n∈N）满足a₀=0，a₁=2，且对一切n∈N，有a_n+2=2a_n+1-a_n+2．
（I）求数列{a_n}的通项公式；
（II）当n∈N⁺时，令 $数学公式$ ，S_n是数列{b_n}的前n项和，求证： $数学公式$ ．

解：（I）由a_n+2-a_n+1=a_n+1-a_n+2可得：数列{a_n+1-a_n}为等差数列，且首项a₁-a₀=2-0=2，公差为2（3分）
∴a_n-a_n-1=（a₁-a₀）+2（n-1）=2+2（n-1）=2n（4分）
∴a_n=a₁+（a₂-a₁）+（a₃-a₂）+…+（a_n-a_n-1）=2+4+6+…+2n= $\text{[math]}$ =n（n+1）（6分）
（II）由（I）可知： $\text{[math]}$ =- $\text{[math]}$ = $\text{[math]}$ （ $\text{[math]}$ - $\text{[math]}$ ）
∴S_n=b₁+b₂+…+b_n= $\text{[math]}$ [（1- $\text{[math]}$ ）+（ $\text{[math]}$ - $\text{[math]}$ ）+…+（ $\text{[math]}$ - $\text{[math]}$ ）]= $\text{[math]}$ （1+ $\text{[math]}$ - $\text{[math]}$ - $\text{[math]}$ ）＜ $\text{[math]}$ （10分）
易知：S_n在n∈N^*时，单调递增，
∴S_n≥S₁= $\text{[math]}$ （11分）
∴ $\text{[math]}$ ≤S_n＜ $\text{[math]}$ （12分）
分析：（I）由a_n+2-a_n+1=a_n+1-a_n+2得，数列{a_n+1-a_n}为等差数列，且首项a₁=2，公差为2，由此能求出数列{a_n}的通项公式；
（II）确定数列的通项，利用裂项法求和，借助于单调性，即可得到结论．
点评：本题考查数列递推式，考查叠加法的运用，考查数列求和，解题的关键是确定数列的通项，属于中档题．