题目内容
已知数列{
}的首项
=5,前
项和为
,且![]()
(I)证明数列{
+1}是等比数列;
(II)令
,求函数
在点
处的导数
并比较2
与
的大小.
解:(Ⅰ)由已知![]()
∴
时,![]()
两式相减,得
,
即
,
从而
,
当
时![]()
∴![]()
又
,∴
,
从而
故总有
,
、
又∵
,
∴![]()
从而![]()
即
是以
为首项,2为公比的等比数列。
(II)由(I)知
。
∵![]()
∴
。
从而
=![]()
=![]()
=![]()
=![]()
=
。
由上
![]()
![]()
(*)
当
时,(*)式=0
∴
;
当
时,(*)式=-12<0
∴![]()
当
时,![]()
又![]()
![]()
![]()
∴![]()
即(*)>0
从而![]()
(或用数学归纳法:
时,猜想
由于
,只要证明
。事实上,
1* 当
时,![]()
不等式成立,
2* 设
时(k≥3),有![]()
则
![]()
.
∵
,∴
.
从而![]()
即
时,亦有
.
综上1*、2*知,
对
,n∈N* 都成立。
∴
时,有
)
综上 n=1时,![]()
n=2时,![]()
n≥3时,![]()
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