解答题已知数列{an}满足:an>0,且对一切n∈N*,有a13+a23+…+an3=

发布时间:2020-07-09 01:27:10

解答题已知数列{an}满足:an>0,且对一切n∈N*,有a13+a23+…+an3=Sn2,其中Sn为数列{an}的前n项和.
(Ⅰ)求数列{an}的通项公式;
(Ⅱ)证明:++…>(n≥2,n∈N*).

网友回答

(Ⅰ)解:∵数列{an}满足:an>0,且对一切n∈N*,有a13+a23+…+an3=Sn2,…①
所以a13+a23+…+an3+an+13=Sn+12,…②
①-②得an+13=Sn+12-Sn2=an+1(Sn+1+Sn),
则an+12=Sn+1+Sn=an+1+2Sn,
所以an+12-an+1=2Sn,
又an+12-an+1=2Sn=2Sn+1-2an+1,
所以an+12+an+1=2Sn+1…③
则an2+an=2Sn…④
③-④得2an+1=(an+12-an2)+(an+1-an),
从而an+1-an=1.
又由已知易得a1=1,所以数列{an}是以首项为a1=1,公差为1的等差数列
所以an=n.
(Ⅱ)证明:∵an=n,∴,
令f(x)=lnx-x+1,x>1
∵f'(x)=-1=,
∴f(x)单调递减,
那么f(x)<f(1)=0,即lnx<x-1
∴当n≥2,n∈N*时,0<lnn<n-1,
∴,
∵当n≥2,n∈N时,,
∴两式相乘有,…(9分)

=
>,
=1+-
=
=(n≥2,n∈N*).…(12分)解析分析:(Ⅰ)由数列{an}满足:an>0,且对一切n∈N*,有a13+a23+…+an3=Sn2,知a13+a23+…+an3+an+13=Sn+12,所以an+13=Sn+12-Sn2=an+1(Sn+1+Sn),an+12-an+1=2Sn,由an+12+an+1=2Sn+1,知an2+an=2Sn.所以2an+1=(an+12-qn2)+(an+1-an),由此能求出an=n.(Ⅱ)由an=n,知,由当n≥2,n∈N*时,0<lnn<n-1,知,由当n≥2,n∈N时,,知,由上此能够证明>.点评:本题考查数列与不等式的综合应用,考查运算求解能力,推理论证能力;考查函数与方程思想,化归与转化思想.对数学思维的要求比较高,有一定的探索性.综合性强,难度大,易出错.
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