题目内容

已知数列{bn}是等差数列,b1=1,b1+b2+…+b10=145.

(Ⅰ)求数列{bn}的通项bn;

(Ⅱ)设数列{an}的通项an=loga(1+)(其中a>0,且a≠1),记Sn是数列{an}的前n项和.试比较Sn与logabn+1的大小,并证明你的结论.

 

答案:
解析:

解:(Ⅰ)设数列{bn}的公差为d,由题意得

解得    ∴bn=3n-2

(Ⅱ)由Sn=3n-2知

因此要比较Sn与logabn+1的大小,可先比较(1+1)(1+)…(1+)与的大小.

取n=1,有(1+1)>

取n=2,有(1+1)(1+)>,

……

由此推测(1+1)(1+)……(1+)>     ①

若①式成立,则由对数函数性质可断定:

当a>1时,Sn>logabn+1

当0<a<1时,Sn<logabn+1.

下面用数学归纳法证明①式.

(i)当n=1时已验证①式成立.

(ii)假设当n=k(k≥1)时,①式成立,

即(1+1)(1+)…….

那么,当n=k+1时,

(1+1)(1+)……(1+)·[1+]>(1+)

=(3k+2)

∵

∴(3k+2)>

因而(1+1)

这就是说①式当n=k+1时也成立.

由(i)(ii)知,①式对任何自然数n都成立.由此证得:

当a>1时,Sn>logabn+1

当0<a<1时,Sn<logabn+1

 


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