问题
解答题
已知数列{an}满足条件(n-1)an+1=(n+1)(an-1),且a2=6, (1)计算a1、a3、a4,请猜测数列{an}的通项公式并用数学归纳法证明; (2)设bn=an+n(n∈N*),求
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答案
(1)当n=1时,a1=1,且a2=6
当n=2时,a3=3(a2-1)=15,
当n=3时,2a4=4(a3-1),∴a4=28,…(2分)
猜测an=2n2-n…(4分)
下面用数学归纳法证明:
ⅰ当n=1,2,3,4时,等式an=2n2-n已成立…(5分)
ⅱ假设当n=k时,ak=2k2-k
则由(k-1)ak+1=(k+1)(ak-1),有:ak+1=
(k-1)(2k+1)=2k2+3k+1=2(k+1)2-(k+1)k+1 k-1
即n=k+1时,等式也成立
综上,an=2n2-n成立…(7分)
(2)bn=an+n=2n2
∴bn-2=2(n-1)(n+1)…(8分)
∴
=1 bn-2
(1 4
-1 n-1
)…(10分)1 n+1
∴
(lim n→∞
+1 b2-2
+…1 b3-2
)=1 bn-2 lim n→∞
[(1-1 4
)+(1 3
-1 2
)+…+(1 4
-1 n-1
)]1 n+1
=lim n→∞
(1 4
-3 2
-1 n
)=1 n+1
…(12分)3 8