已知数列{an}满足:.(Ⅰ)求数列{an}的通项公式an;(Ⅱ)设数列{an}的前n项和为Sn,求证:;(Ⅲ)若,设数列{cn}前n项和为Tn,求证:对n∈N*,恒

发布时间:2020-07-31 19:09:10

已知数列{an}满足:.
(Ⅰ)求数列{an}的通项公式an;
(Ⅱ)设数列{an}的前n项和为Sn,求证:;
(Ⅲ)若,设数列{cn}前n项和为Tn,求证:对n∈N*,恒有.

网友回答

解:(Ⅰ)?,,…
n≥2时,.
将上面n-1个等式相加,得,
得(n≥2).n≥2时,(3分)
又n=1时,∴对n∈N*,恒有.(4分)
(Ⅱ).

又,
所以要证明,只需证明,
即证明tn+1-(t-1)n-t>0.(6分)
下面证明:tn+1-(t-1)n-t>0.
(方法一)数学归纳法:
证明:①当n=1时,∵t≥2,∴t2-2t+1=(t-1)2>0,命题成立.
②假设当n=k时,命题成立,即tk+1-(t-1)k-t>0,
那么当n=k+1时,∵tk+1-(t-1)k-t>0,∴tk+2-(t2-t)k-t2>0
∴tk+2-(t-1)(k+1)-t>(t2-t)k+t2-(t-1)(k+1)-t=(t-1)2k+(t-1)2>0,命题也成立.
综上所述对于n∈N?,命题都成立,
∴tn+1-(t-1)n-t>0,
∴.…(8分)
(方法二)∵n≥1,∴n+1≥2,
∴tn+1=[1+(t-1)]n+1=Cn+10+Cn+11(t-1)+Cn+12(t-1)2+…+Cn+1n+1(t-1)n+1>Cn+10+Cn+11(t-1)
=1+(n+1)(t-1)
=(t-1)n+t.
∴tn+1-(t-1)n-t>0,∴.(8分)
(方法三)令f(x)=tx+1-[(t-1)x+t](x≥1),
∴f′(x)=tx+1lnt-t+1>0,
∴f(x)在(0,+∞)是单调递增函数,
∴对于x≥1,总有f(x)≥f(1)=(t-1)2>0,
从而对于n∈N*,tn+1-(t-1)n-t>0成立,
∴.(8分)
(方法四)要证明,只需证明,只需证明,
只需证明,即只需证明tn>n+1,构造函数f(x)=tx-t-1(x≥1),
则?f′(x)=txlnt-1>0,
∴f(x)在[1,+∞)是单调递增函数,∴f(x)≥f(1)=t-2≥0,
∴由以上分析法可知:tn>n+1,∴.(8分)
(Ⅲ)由(Ⅰ)知bn=2n,∴,
∴.(9分)
当n=1时,显然.
当n>1时,.(10分)

=.(12分)
解析分析:(Ⅰ)依据条件中的等式,分别令n=1,2,…得到?,,…n≥2时,.将上面n-1个等式相加,即可得到通项公式;(Ⅱ)先利用等比数列的求和公式求出Sn,从而得出.又,所以要证明,只需证明,即证明tn+1-(t-1)n-t>0.下面证明:tn+1-(t-1)n-t>0.(方法一)数学归纳法:证明:①当n=1时,命题成立.②假设当n=k时,命题成立,证明当n=k+1时,命题也成立.(方法二)∵n≥1,∴n+1≥2,利用二项式定理tn+1=[1+(t-1)]n+1进行证明;(方法三)令f(x)=tx+1-[(t-1)x+t](x≥1),利用导数工具研究其单调性,从而得到证明;(方法四)利用分析法证明:要证明,只需证明,只需证明,只需证明,即只需证明tn>n+1,最后利用函数的单调性即得.(Ⅲ)由(Ⅰ)知bn=2n,求得,再结合等比数列的求和公式即可证得结论.

点评:本小题主要考查函数单调性的应用、数列递推式、数学归纳法、不等式的解法等基础知识,考查运算求解能力,考查化归与转化思想.属于中档题.
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