数列{an}的前n项和记为Sn,已知a1=1,an+1=[n+2/n]Sn(n=1,2,3,…).证明:
1个回答

解题思路:(Ⅰ)要证数列{

S

n

n

}是等比数列;需证

S

n+1

n+1

S

n

n

=2

(n=1,2,3,…)成立,另外应说明

S

2

2

S

1

1

=2

(Ⅱ)由(Ⅰ)知数列{

S

n

n

}是首项为1,公比为2的等比数列,可得Sn的通项公式,代入an+1=[n+2/n]Sn(n=1,2,3,…)可得Sn+1=4an.说明当n=1时,S2=a1+a2=4a1,等式成立.

(I)证:由a1=1,an+1=[n+2/n]Sn(n=1,2,3,),

知a2=[2+1/1]S1=3a1

S2

2=

4a1

2=2,

S1

1=1,∴

S2

2

S1

1=2

又an+1=Sn+1-Sn(n=1,2,3,…),则Sn+1-Sn=[n+2/n]Sn(n=1,2,3,),

∴nSn+1=2(n+1)Sn

Sn+1

n+1

Sn

n=2(n=1,2,3,…),

故数列{

Sn

n}是首项为1,公比为2的等比数列.

(II)证明:Sn+1=4an.当n=1时,S2=a1+a2=4a1,等式成立.

由(1)知:

Sn

n=1×2n−1,∴Sn=n2n-1

当n≥2时,4an=4(Sn-Sn-1)=2n(2n-n+1)=(n+1)2n=Sn+1,等式成立.

因此对于任意正整数n≥1都有Sn+1=4an

点评:

本题考点: 数列的求和;等比关系的确定.

考点点评: 要证一个数列是等比数列,利用定义,每一项与它的前一项之比为一个常数,在这儿注意,n=1时,不在其中,所以要加以说明;同样第二个问题中,an+1=[n+2/n]Sn(n=1,2,3,…),这个式子也不包括a1应加以说明.