题目内容
在数列{an}中,a1=1,an+1=2an+n,记bn=an+n+1,n∈N*.
(Ⅰ)证明:数列{bn}是等比数列;
(Ⅱ)记cn=
,数列{cn}的前n项和为Sn,求证:Sn<
.
(Ⅰ)证明:数列{bn}是等比数列;
(Ⅱ)记cn=
| 2n+2 |
| 2bn+3 |
| n+1 |
| 3 |
证明:(Ⅰ)由题设an+1=2an+n,得an+1+n+2=2(an+n+1),
即bn+1=2bn. …4分
又b1=a1+1+1=3,所以数列{bn}是其首项为3,且公比为2等比数列.…6分
(Ⅱ)由(I)知,bn=3•2n-1.
于是cn=
=
=
+
. …8分
所以cn<
+
. …11分
所以Sn=c1+c2+…+cn<
+
(
+
+…+
)=
+
(1-
)<
.…14分.
即bn+1=2bn. …4分
又b1=a1+1+1=3,所以数列{bn}是其首项为3,且公比为2等比数列.…6分
(Ⅱ)由(I)知,bn=3•2n-1.
于是cn=
| 2n+2 |
| 2bn+3 |
| 2n+1+1 |
| 3(2n+1) |
| 1 |
| 3 |
| 1 |
| 3(2n+1) |
所以cn<
| 1 |
| 3 |
| 1 |
| 3×2n |
所以Sn=c1+c2+…+cn<
| n |
| 3 |
| 1 |
| 3 |
| 1 |
| 2 |
| 1 |
| 22 |
| 1 |
| 2n |
| n |
| 3 |
| 1 |
| 3 |
| 1 |
| 2n |
| n+1 |
| 3 |
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