问题 解答题

在数列{an}(n∈N*)中,已知a1=1,a2k=-aka2k-1=(-1)k+1akk∈N*. 记数列{an}的前n项和为Sn.

(1)求S5S7的值;

(2)求证:对任意n∈N*,Sn≥0.

答案

(1) S5=3,S7=1.

(2)根据已知的递推关系,然后结合整体的思想来分析得到,然后运用数学归纳法加以证明。

题目分析:解:(1)根据题意, 由于a1=1,a2k=-aka2k-1=(-1)k+1ak

故有 故可知S5=3,S7=1.        2分

(2)由题设的定义可知,对于每个正整数k,有

.                                                

.                                              ②       4分

,③

.                     ④       6分

下面证明对于所有的n≥1,Sn≥0.

对于k,用数学归纳法予以证明.

i=1,2,3,4,即k=0时,S1=1,S2=0, S3=1, S4=2.

假设对于所有的i≤4kSi≥0,则由①、②、③、④知,

S4k+4=2Sk+1≥0,

S4k+2S4k≥0,

S4k+3S4k+2a4k+3S4k+2a4k+4S4k+2+(S4k+4S4k+3),S4k+3≥0.

接下来证明:S4k+1≥0.

k是奇数,则S4k=2Sk≥2.

因为k是奇数,所以由题设知数列的各项均为奇数,可知Sk也是一个奇数. 于是

S4k≥2. 因此,S4k+1S4ka4k+1≥1.

k是偶数,则a4k+1a2k+1ak+1. 所以S4k+1S4ka4k+1=2Skak+1SkSk1≥0.

综上,对于所有的n≥1,Sn≥0.                                     10分

点评:解题的关键是通过具体的例子归纳猜想结论,结合数学归纳法加以证明,属于中档题。

单项选择题
单项选择题