问题
解答题
等比数列{an}的前n项和为Sn,已知对任意的n∈N+,点(n,Sn)均在函数y=bx+r(b>0且b≠1,b,r均为常数的图象上. (Ⅰ)求r的值. (Ⅱ)当b=2时,记bn=2(log2an=1)(n∈N+),证明:对任意的,不等式成立
|
答案
(1)因为对任意的n∈N+,点(n,Sn),
均在函数y=bx+r(b>0且b≠1,b,r均为常数的图象上.
所以得Sn=bn+r,当n=1时,a1=S1=b+r,
当n≥2时,an=Sn-Sn-1=bn+r-(bn-1+r)=bn-bn-1=(b-1)bn-1,
又因为{an}为等比数列,所以r=-1,公比为b,an=(b-1)bn-1
(2)当b=2时,an=(b-1)bn-1=2n-1,bn=2(log2an+1)=2(log22n-1+1)=2n
则
=bn+1 bn
,2n+1 2n
所以
•b1+1 b1
…b2+1 b2
=bn+1 bn
•3 2
•5 4
…7 6 2n+1 2n
下面用数学归纳法证明不等式
•b1+1 b1
…b2+1 b2
=bn+1 bn
•3 2
•5 4
…7 6
>2n+1 2n
成立.n+1
当n=1时,左边=
,右边=3 2
,2
因为
>3 2
,所以不等式成立.2
假设当n=k时不等式成立,
即
•b1+1 b1
…b2+1 b2
=bn+1 bn
•3 2
•5 4
…7 6
>2k+1 2k
成立k+1
则当n=k+1时,
左边=
•b1+1 b1
…b2+1 b2
•bk+1 bk
=bk+1+1 bk+1
•3 2
•5 4
…7 6
•2k+1 2k
>2k+3 2k+2
•k+1
=2k+3 2k+2
=(2k+3)2 4(k+1)
=4(k+1)2+4(k+1)+1 4(k+1)
>(k+1)+1+ 1 4(k+1) (k+1)+1
所以当n=k+1时,不等式也成立.
由①、②可得不等式恒成立.