解答题已知数列{an}的前n项和Sn=n2an-n(n-1)(n∈N*),且.(I)求

发布时间:2020-07-09 04:30:46

解答题已知数列{an}的前n项和Sn=n2an-n(n-1)(n∈N*),且.
(I)求a2与a3;
(II)求证:数列是等差数列;
(III)试比较a1+2a2+3a3+…+nan与2n+1-n-2的大小,并说明理由.

网友回答

解:(Ⅰ)∵Sn=n2an-n(n-1)(n∈N*),
∴S2=4a2-2=a1+a2,S3=9a3-6=a1+a2+a3,
∵,
∴,.?????????????????????????????????????????????????????
(Ⅱ)证明:由 an=Sn-Sn-1?(n≥2),及?Sn=n2an-n(n-1)得?
Sn=n2(Sn-Sn-1)-n(n-1),即? (n2-1?)Sn-n2Sn-1=n(n-1),
∴=1,
∵,∴
∴{ }是首项为1,公差为1的等差数列.
(Ⅲ)由(Ⅱ)知,,
∴,
又已知Sn=n2an-n(n-1),
∴=n2an-n(n-1),
∴.???????????????????????????????????????
∵2n=(1+1)n=Cn0+Cn1+…+Cnn≥1+n,
∴,
∴,

∴a1+2a2+3a3+…+nan≤+…
=
=
=
∵当n∈N*时,,即,
∴<2n+1-n-2.
即a1+2a2+3a3+…+nan<2n+1-n-2解析分析:(Ⅰ)利用Sn=n2an-n(n-1)(n∈N*),n分别取2,3代入,结合,可求a2与a3的值;?????????(II)由 an=Sn-Sn-1?(n≥2),结合条件可得 =1,结论得证.(Ⅲ)由(Ⅱ)知,,,根据Sn=n2an-n(n-1),可得=n2an-n(n-1),从而有,利用?2n=(1+1)n=1+n+…+Cnn≥1+n,得,从而有,故a1+2a2+3a3+…+nan≤+…,利用分组求和即可得结论.点评:本题以数列递推式为载体,考查数列递推式的运用,考查等差数列的定义,考查放缩法,解题的关键是合理运用数列递推式.
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