问题 解答题
f(n)=1+
1
2
+
1
3
+…+
1
n
,是否存在g(n),使等式f(1)+f(2)+…+f(n-1)=g(n)[f(n)-1]对n≥2的一切自然数都成立,并证明你的结论.
答案

由于f(1)=1,f(2)=1+

1
2
,f(3)=1+
1
2
+
1
3
,…,f(n)=1+
1
2
+
1
3
+…+
1
n

所以f(1)+f(2)+f(3)+…+f(n-1)

=(n-1)×1+(n-2)×

1
2
+(n-3)×
1
3
+…+[n-(n-2)]×
1
n-2
+[n-(n-1)]×
1
n-1

=n[1+

1
2
+
1
3
+…+
1
n-1
]-(n-1)×1=n(
1
2
+
1
3
+
1
4
+…+
1
n
),

而g(n)[f(n)-1]=g(n)[(1+

1
2
+
1
3
+…+
1
n
)-1]=g(n)(
1
2
+
1
3
+
1
4
+…+
1
n
),

故由等式f(1)+f(2)+…+f(n-1)=g(n)[f(n)-1],

可得n(

1
2
+
1
3
+
1
4
+…+
1
n
)=g(n)(
1
2
+
1
3
+
1
4
+…+
1
n
),

解得g(n)=n,

故存在g(n)满足条件,且通项公式为 g(n)=n.

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