设数列{an}的各项均为正数,其前n项的和为Sn,对于任意正整数m,n,恒成立.(1)若a1=1,求a2,a3,a4及数列{an}的通项公式;(2)若a4=a2(a1

发布时间:2020-08-07 14:19:25

设数列{an}的各项均为正数,其前n项的和为Sn,对于任意正整数m,n,恒成立.
(1)若a1=1,求a2,a3,a4及数列{an}的通项公式;
(2)若a4=a2(a1+a2+1),求证:数列{an}成等比数列.

网友回答

解(1)由得.
令m=1,得①
令m=2,得②
②÷①得:?(n∈N*).记,
则数列{1+Sn} (n≥2,n∈N*)是公比为q的等比数列.
∴?(n≥2,n∈N*)③.
n≥3时,④.
③-④得,?(n≥3,n∈N*).
在中,令m=n=1,得.
∴.
则1+S2=2a2,∴a2=1+a1.
∵a1=1,∴a2=2.
在中,令m=1,n=2,得.
则⑤
在中,令m=2,n=1,得
则⑥.
由⑤,⑥,解得a3=4,a4=8.
则q=2,由?(n≥3,n∈N*),
得:
∵a1=1,a2=2也适合上式,∴.
(2)在中,令m=2,n=2,得
则1+S4=2a4,∴1+S3=a4.
在中,令m=1,n=2,得.
则,∴.
则a4=4a2,∴.
代入?(n≥3,n∈N*),
得?(n≥3,n∈N*).
由条件a4=a2(a1+a2+1),得a1+a2+1=4.
∵a2=a1+1,a1=1,∴a2=2.

∵a1=1,a2=2上式也成立,
∴?(n∈N*).
故数列{an}成等比数列.
解析分析:(1)由给出的递推式分别取m=1,m=2得到两个关系式,两式作比后可以证明数列{1+Sn}是一个等比数列,由等比数列的通项公式得到Sn的表达式,模仿该式再写一个关系式,两式作差后进一步得到一个关于a2和S2的关系式,然后把a1代入即可求得a2的值,在分别取m=1,n=2;m=2,n=1代入原递推式,得到关于a3,a4的方程后可求解a3,a4则数列{an}的通项公式可求;(2)在(1)的基础上,取m=n=2得关系式,结合m=1,n=2得到的关系式可求出q==2.最后结合题目给出的条件,a4=a2(a1+a2+1)证出数列{an}成等比数列.

点评:本题考查了等比关系的确定,考查了等差数列和等比数列的综合,训练了学生的灵活变形能力和对繁杂问题的计算能力,属中高档题.
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